@phdthesis{Unterstab2005, author = {Unterstab, Gunhild}, title = {Charakterisierung der viralen Genprodukte p10 und P des Borna Disease Virus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6905}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {Das Borna Disease Virus (BDV, Bornavirus) besitzt ein einzelstr{\"a}ngiges RNA-Genom negativer Polarit{\"a}t und ist innerhalb der Ordnung Mononegavirales der Prototyp einer eigenen Virusfamilie, die der Bornaviridae. Eine außergew{\"o}hnliche Eigenschaft des Virus ist seine nukle{\"a}re Transkription und Replikation, eine weitere besteht in seiner F{\"a}higkeit, als neurotropes Virus sowohl in vivo als auch in vitro persistente Infektionen zu etablieren. Die zugrunde liegenden Mechanismen sowohl der Replikation als auch der Persistenz sind derzeit noch unzureichend verstanden, auch deshalb, weil das Virus noch relativ „jung" ist: Erste komplette Sequenzen des RNA-Genoms wurden 1994 publiziert und erst vor einigen Monaten gelang die Generierung rekombinanter Viren auf der Basis klonierter cDNA. Im Mittelpunkt dieser Arbeit standen das p10 Protein und das Phosphoprotein (P), die von der gemeinsamen Transkriptionseinheit II in {\"u}berlappenden Leserahmen kodiert werden. Als im Kern der Wirtszelle replizierendes Virus ist das Bornavirus auf zellul{\"a}re Importmechanismen angewiesen, um den Kernimport aller an der Replikation beteiligten viralen Proteine zu gew{\"a}hrleisten. Das p10 Protein ist ein negativer Regulator der viralen RNA-abh{\"a}ngigen RNA-Polymerase (L). In vitro Importexperimente zeigten, dass p10 {\"u}ber den klassischen Importin alpha/beta abh{\"a}ngigen Kernimportweg in den Nukleus transportiert wird. Dies war unerwartet, da p10 kein vorhersagbares klassisches Kernlokalisierungssignal (NLS) besitzt und weist darauf hin, dass der zellul{\"a}re Importapparat offensichtlich flexibler ist als allgemein angenommen. Die ersten 20 N-terminalen AS vermitteln sowohl Kernimport als auch die Bindung an den Importrezeptor Importin alpha. Durch Di-Alanin-Austauschmutagenese wurden die f{\"u}r diesen Transportprozess essentiellen AS identifiziert und die Bedeutung hydrophober und polarer AS-Reste demonstriert. Die F{\"a}higkeit des Bornavirus, persistente Infektionen zu etablieren, wirft die Frage auf, wie das Virus die zellul{\"a}ren antiviralen Abwehrmechanismen, insbesondere das Typ I Interferon (IFN)-System, unterwandert. Das virale P Protein wurde in dieser Arbeit als potenter Antagonist der IFN-Induktion charakterisiert. Es verhindert die Phosphorylierung des zentralen Transkriptionsfaktors IRF3 durch die zellul{\"a}re Kinase TBK1 und somit dessen Aktivierung. Der Befund, dass P mit TBK1 Komplexe bildet und zudem auch als Substrat f{\"u}r die zellul{\"a}re Kinase fungiert, erlaubt es, erstmalig einen Mechanismus zu postulieren, in dem ein virales Protein (BDV-P) als putatives TBK1-Pseudosubstrat die IRF3-Aktivierung kompetitiv hemmt.}, subject = {Interferon }, 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{Pruefer2023, author = {Pr{\"u}fer, Mareike}, title = {Charakterisierung und wechselfeldgest{\"u}tzte Herstellung von Enzym-Nanoarrays}, doi = {10.25932/publishup-61232}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-612329}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {104}, year = {2023}, abstract = {Dielektrophorese ist die Manipulation polarisierbarer Partikel durch inhomogene elektrische Wechselfelder. In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Enzyme durch Dielektrophorese immobilisiert und anschließend hinsichtlich ihrer katalytischen Aktivit{\"a}t untersucht: Meerrettichperoxidase, Cholinoxidase aus Alcaligenes sp. und Glucoseoxidase aus Aspergillus niger. Die Immobilisierung erfolgte durch Dielektrophorese auf nano-Elektrodenarrays aus Wolfram-Zylindern mit 500 nm Durchmesser oder aus Titannitrid-Ringen mit 20 nm Breite. Die Immobilisierung der Enzyme konnte fluoreszenzmikroskopisch entweder anhand der intrinsischen Fluoreszenz oder aufgrund einer Fluoreszenzmarkierung vor oder nach der Immobilisierung f{\"u}r alle getesteten Enzyme nachgewiesen werden. Die Messung der Enzymaktivit{\"a}t erfolgte quantitativ durch den direkten oder indirekten Nachweis des gebildeten Produktes oder, im Falle der Cholinoxidase, durch Beobachtung der intrinsischen Fluoreszenz des Cofaktors FAD, die vom Oxidationszustand dieses Enzyms abh{\"a}ngt. F{\"u}r die Meerrettichperoxidase konnte so eine hohe erhaltene Enzymaktivit{\"a}t nach der Immobilisierung nachgewiesen werden. Die Aktivit{\"a}t der permanent immobilisierten Fraktion der Meerrettichperoxidase entsprach bis zu 47 \% der h{\"o}chstm{\"o}glichen Aktivit{\"a}t einer Monolage dieses Enzyms auf den Elektroden des Chips. Diese Aktivit{\"a}t kann als aktive, aber zuf{\"a}llig gegen{\"u}ber der Oberfl{\"a}che ausgerichtete Enzymschicht interpretiert werden. F{\"u}r die permanent immobilisierte Glucoseoxidase wurde nur eine Aktivit{\"a}t entsprechend <1,3 \% der Aktivit{\"a}t einer solchen Enzymschicht detektiert, w{\"a}hrend f{\"u}r die immobilisierte Cholinoxidase gar keine Aktivit{\"a}t nachgewiesen werden konnte. Die Aktivit{\"a}t der durch DEP immobilisierten Enzyme konnte somit quantitativ bestimmt werden. Der Anteil an erhaltener Aktivit{\"a}t h{\"a}ngt dabei stark vom verwendeten Enzym ab.}, language = {de} } @phdthesis{Pellengahr2004, author = {Pellengahr, Klaus}, title = {Charakterisierung von ausgew{\"a}hlten Protein-Phosphatasen und MATE-Proteinen aus Arabidopsis thaliana}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2500}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die Genexpression der Protein Phosphatase-gene TOPP1, TOPP2, TOPP5, STH1 und STH2 analysiert. Alle f{\"u}nf ausgew{\"a}hlten Gene kodieren f{\"u}r PP des PP1/PP2A-Typs. Es wurde untersucht, ob homologen PP-Isoformen individuelle Expressionsmuster zugewiesen werden konnten. Besonderes Augenmerk richtete sich dabei auf die Expression von PP-Genen in den Schließzellen von A. thaliana. In mehreren Inhibitorstudien wurde beschrieben, dass PP1/PP2A-Proteine eine wichtige Rolle in der Signaltransduktion pflanzlicher Schließzellen spielen. Bisher konnte allerdings noch keine der entsprechenden katalytischen Untereinheiten auf molekularer Ebene identifiziert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde zum ersten Mal nachgewiesen, dass mit TOPP1 ein Protein des PP1-Typs pr{\"a}ferenziell in den Schließzellen von A. thaliana exprimiert wird. Ein Vergleich der Genexpression von TOPP1, TOPP2 und TOPP5 zeigte f{\"u}r die drei homologen Gene sehr Isoform-spezifische Expressionsmuster. Dies war ein deutlicher Hinweis, dass diese eng verwandten PP trotz großer {\"U}bereinstimmung auf Aminos{\"a}ureebene vermutlich unterschiedliche Funktionen in planta haben. Die Untersuchung der Genexpression von STH1 und STH2 zeigte, dass die fast identischen Proteine zum Teil in unterschiedlichen Geweben vorkommen. Die Transkripte der beiden Gene, welche eine eigene Untergruppe von PP2A-verwandten Sequenzen bilden, konnten aus EF isoliert werden. Der in dieser Arbeit entwickelte Screeningansatz erm{\"o}glichte es, die sehr {\"a}hnlichen cDNA-Fragmente eindeutig voneinander zu unterscheiden. Die gefundenen Isoform-spezifischen Expressionsmuster waren ein deutlicher Hinweis auf unterschiedliche Funktionen in planta. Zur weiteren Untersuchung der PP-Funktionen in planta wurden Pflanzen mit ver{\"a}nderter Genaktivit{\"a}t von TOPP2 oder STH1 untersucht. In Pflanzen mit RNAi-vermittelter Reduktion des TOPP2-Transkriptgehalts ließ sich ein deutlich ver{\"a}ndertes Blattwachstum beobachten. Die eingerollten oder asymmetrisch entwickelten Bl{\"a}tter waren vermutlich ein Hinweis, dass diese PP1-Isoform auch in A. thaliana eine Rolle bei der Zellteilung spielt. F{\"u}r TOPP2-Expression in Hefen wurde diese Funktion schon nachgewiesen. Die Analyse von Insertions-mutanten mit T-DNA Insertionen in beiden STH1-Allelen waren neben den Expressions-studien ein weiterer Hinweis, dass sich STH1 nicht funktionell durch STH2 ersetzen l{\"a}sst. Die Experimente in dieser Arbeit zeigten, dass das Fehlen der STH1-Genaktivit{\"a}t zu einem deutlichen Blattph{\"a}notyp mit gezahnten Blattr{\"a}ndern f{\"u}hrte. F{\"u}r STH2-Insertionsmutanten wurde dieses ver{\"a}nderte Wachstum nicht beschrieben. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde das Gen NIC1, welches f{\"u}r ein MATE-Membranprotein kodiert, identifiziert und charakterisiert. Die Sequenzierung des Genoms von A. thaliana hatte gezeigt, dass mindestens 56 MATE-Gene in dieser Pflanze vorhanden sind. Zum Zeitpunkt der Identifikation von NIC1 war keines dieser Gene charakterisiert. Außer f{\"u}r das MATE-Protein ERC1 aus S. cerevisiae gab es keine Studien zu eukaryotischen Mitgliedern dieser großen Familie von Membranproteinen. Anhand NIC1 wurden heterologe Expressionssysteme zur funktionellen Charakterisierung von MATE-Proteinen aus Pflanzen etabliert. Die cDNA von NIC1 wurde nach ihrer Klonierung in X. laevis Oozyten und S. cerevisiae exprimiert. In S. cerevisiae erh{\"o}hte die NIC1-Expression die Lithumtoleranz der Hefen und f{\"u}hrte zu einer Verminderung der Natriumtoleranz. Parallele Versuche mit NIC2 und NIC4 (in den Diplomarbeiten von Blazej Dolniak und Mandy Kursawe) zeigten, dass auch diese beiden Proteine die Salztoleranz von S. cerevisiae beeinflussten. W{\"a}hrend NIC2 die Lithium- und Natriumtoleranz erh{\"o}hte, f{\"u}hrte NIC4-Expresion zu einer h{\"o}heren Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber diesen beiden Kationen. Die unterschiedlichen Eigenschaften der drei homologen Proteine zeigten sich auch bei ihrer Expression in X. laevis Oozyten. NIC1 induzierte in den Oozyten ausw{\"a}rts gerichtete Chloridstr{\"o}me, die spannungsabh{\"a}ngig waren und durch mikromolare Konzentrationen der trivalenten Kationen Lanthan oder Gadolinium inhibiert werden konnten. NIC4 induzierte Barium-inhibierbare Kaliumstr{\"o}me, die spannungsunabh{\"a}ngig waren. F{\"u}r NIC2 ließ sich in diesem Expressionssystem keine Aktivit{\"a}t detektieren. Zur Untersuchung der NIC1-Funktion in planta wurde die Genaktivit{\"a}t in transgenen Pflanzen lokalisiert und reduziert. Die NIC1-Genexpression war haupts{\"a}chlich in den vaskul{\"a}ren Geweben der Pflanze detektierbar und einer Verminderung des NIC1-Transkriptgehalts beeinflusste die Entwicklungsgeschwindigkeit der Pflanzen. Sie entwickelten sich deutlich langsamer als der parallel kultivierte Wildtyp. Der deutliche Ph{\"a}notyp bei Ver{\"a}nderung der Genaktivit{\"a}t von nur einem der mindestens 56 vorhandenen MATE-Gene in A. thaliana zeigte, dass vermutlich keine weitere MATE-Isoform in der Lage ist, die Funktion von NIC1 zu {\"u}bernehmen.}, subject = {Biologie}, language = {de} } @phdthesis{Nitezki2017, author = {Nitezki, Tina}, title = {Charakterisierung von Stereotypien bei der FVB/NJ-Maus hinsichtlich metabolischer und immunologischer Aspekte auf die Stoffwechselleistung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-402265}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {149}, year = {2017}, abstract = {Im Sinne des Refinements von Tierversuchen sollen alle Bedingungen w{\"a}hrend der Zucht, der Haltung und des Transports von zu Versuchszwecken gehaltenen Tieren und alle Methoden w{\"a}hrend des Versuchs so verbessert werden, dass die verwendeten Tiere ein minimales Maß an potentiellem Distress, Schmerzen oder Leiden erfahren. Zudem soll ihr Wohlbefinden durch die M{\"o}glichkeit des Auslebens speziesspezifischer Verhaltensweisen und die Anwendung tierschonender Verfahren maximal gef{\"o}rdert werden. Zur Etablierung von Grunds{\"a}tzen des Refinements sind grundlegende Kenntnisse {\"u}ber die physiologischen Bed{\"u}rfnisse und Verhaltensanspr{\"u}che der jeweiligen Spezies unabdingbar. Die Experimentatoren sollten das Normalverhalten der Tiere kennen, um potentielle Verhaltensabweichungen, wie Stereotypien, zu verstehen und interpretieren zu k{\"o}nnen. Standardisierte Haltungsbedingungen von zu Versuchszwecken gehaltenen M{\"a}usen weichen in diversen Aspekten von der nat{\"u}rlichen Umgebung ab und erfordern eine gewisse Adaptation. Ist ein Tier {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum unf{\"a}hig, sich an die gegebenen Umst{\"a}nde anzupassen, k{\"o}nnen abnormale Verhaltensweisen, wie Stereotypien auftreten. Stereotypien werden definiert als Abweichungen vom Normalverhalten, die repetitiv und ohne Abweichungen im Ablauf ausgef{\"u}hrt werden, scheinbar keiner Funktion dienen und der konkreten Umweltsituation nicht immer entsprechen. Bisher war unklar, in welchem Ausmaß stereotypes Verhalten den metabolischen Ph{\"a}notyp eines Individuums beeinflusst. Ziel dieser Arbeit war es daher, das stereotype Verhalten der FVB/NJ-Maus erstmals detailliert zu charakterisieren, systematisch zusammenzutragen, welche metabolischen Konsequenzen dieses Verhalten bedingt und wie sich diese auf das Wohlbefinden der Tiere und die Verwendung stereotyper Tiere in Studien mit tierexperimentellem Schwerpunkt auswirken. Der Versuch begann mit der Charakterisierung der m{\"u}tterlichen F{\"u}rsorge in der Parentalgeneration. Insgesamt wurden 35 Jungtiere der F1-Generation vom Absatz an, {\"u}ber einen Zeitraum von 11 Wochen einzeln gehalten, kontinuierlich beobachtet, bis zum Versuchsende w{\"o}chentlich Kotproben gesammelt und das K{\"o}rpergewicht bestimmt. Zus{\"a}tzlich erfolgten begleitende Untersuchungen wie Verhaltenstests und die Erfassung der physischen Aktivit{\"a}t und metabolischer Parameter. Anschließend wurden u.a. die zerebralen Serotonin- und Dopamingehalte, f{\"a}kale Glucocorticoidlevels, hepatisches Glykogen und muskul{\"a}re Glykogen- und Triglyceridlevels bestimmt. Nahezu unabh{\"a}ngig von der m{\"u}tterlichen Herkunft entwickelte sich bei mehr als der H{\"a}lfte der 35 Jungtiere in der F1-Generation stereotypes Verhalten. Diese Daten deuten darauf hin, dass es keine Anzeichen f{\"u}r das Erlernen oder eine direkte genetische Transmission stereotypen Verhaltens bei der FVB/NJ-Maus gibt. {\"U}ber den gesamten Beobachtungszeitraum zeichneten sich die stereotypen FVB/NJ-M{\"a}use durch ein eingeschr{\"a}nktes Verhaltensrepertoire aus. Zu Gunsten der erh{\"o}hten Aktivit{\"a}t und des Aus{\"u}bens stereotypen Verhaltens lebten sie insgesamt weniger andere Verhaltensweisen (Klettern, Graben, Nagen) aus. Dar{\"u}ber hinaus waren Stereotypien sowohl im 24-Stunden Open Field Test als auch in der Messeinrichtung der indirekten Tierkalorimetrie mit einer erh{\"o}hten Aktivit{\"a}t und Motilit{\"a}t assoziiert, w{\"a}hrend die circadiane Rhythmik nicht divergierte. Diese erh{\"o}hte k{\"o}rperliche Bet{\"a}tigung spiegelte sich in den niedrigeren K{\"o}rpergewichtsentwicklungen der stereotypen Tiere wieder. Außerdem unterschieden sich die K{\"o}rperfett- und K{\"o}rpermuskelanteile. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass das Aus{\"u}ben stereotypen Verhaltens zu Differenzen im metabolischen Ph{\"a}notyp nicht-stereotyper und stereotyper FVB/NJ-M{\"a}use f{\"u}hrt. Im Sinne der „Guten Wissenschaftlichen Praxis" sollte das zentrale Ziel jedes Wissenschaftlers sein, aussagekr{\"a}ftige und reproduzierbare Daten hervorzubringen. Jedoch k{\"o}nnen keine validen Resultate von Tieren erzeugt werden, die in Aspekten variieren, die f{\"u}r den vorgesehenen Zweck der Studie nicht ber{\"u}cksichtigt wurden. Deshalb sollten nicht-stereotype und stereotype Individuen nicht innerhalb einer Versuchsgruppe randomisiert werden. Stereotype Tiere demzufolge von geplanten Studien auszuschließen, w{\"u}rde allerdings dem Gebot des zweiten R's - der Reduction - widersprechen. Um Refinement zu garantieren, sollte der Fokus auf der maximal erreichbaren Pr{\"a}vention stereotypen Verhaltens liegen. Diverse Studien haben bereits gezeigt, dass die Anreicherung der Haltungsumwelt (environmental enrichment) zu einer Senkung der Pr{\"a}valenz von Stereotypien bei M{\"a}usen f{\"u}hrt, dennoch kommen sie weiterhin vor. Daher sollte environmental enrichment zuk{\"u}nftig weniger ein „Kann", sondern ein „Muss" sein - oder vielmehr: der Goldstandard. Zudem w{\"u}rde eine profunde ph{\"a}notypische Charakterisierung dazu beitragen, Mausst{\"a}mme zu erkennen, die zu Stereotypien neigen und den f{\"u}r den spezifischen Zweck am besten geeigneten Mausstamm zu identifizieren, bevor ein Experiment geplant wird.}, language = {de} } @phdthesis{Teubner2001, author = {Teubner, Wera}, title = {Charakterisierung von Sulfotransferasen im Gastrointestinaltrakt von Mensch und Ratte und Aktivierung von Promutagenen in V79-Zellen, die eine intestinale Form (1B1) des Menschen und der Ratte exprimieren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000084}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Die Ausstattung der gastrointestinalen Mukosa des Menschen und der Ratte mit Sulfotransferasen wurde mit Hilfe von Immunodetektion und Enzymaktivit{\"a}tsmessungen untersucht. In Proben aus Colon und Rektum von 39 Personen wurden die Formen h1A1, h1A3 und h1B1 identifiziert, wobei in einer weiteren Probe, die als einzige von einem an Colitis Ulcerosa erkrankten Patienten stammte, keine Sulfotransferasen nachgewiesen werden konnten. Bei der Immunblot-Analyse war das Expressionsmuster der einzelnen Formen in allen Proben {\"a}hnlich. In wenigen Proben waren die relativen Signalintensit{\"a}ten der h1A1 und der h1B1 um die H{\"a}lfte erniedrigt. Der Gehalt von SULT an zytosolischem Protein zeigte einen bis zu 8 - 10fachen Unterschied, er betrug jedoch bei zwei Dritteln der Proben zwischen 0,15 und 0,3 (h1A1 und h1A3) bzw. 0,6 und 0,8 Promille (h1B1). Die Variation konnte nicht auf Alter, Geschlecht oder Krankheitsbild der Patienten zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Auch der f{\"u}r die allelischen Varianten der h1A1 beschriebene Effekt auf die Enzymaktivi{\"a}t bzw. Stabilit{\"a}t konnte in der Menge an immunreaktivem Protein nicht in diesem Ausmaß detektiert werden. Die Allelh{\"a}ufigkeit von h1A1*R und h1A1*H war gegen{\"u}ber der gesunden Bev{\"o}lkerung nicht ver{\"a}ndert. In den sieben Proben aus dem D{\"u}nndarm (Coecum, viermal Ileum, Jejunum) konnten zus{\"a}tzlich die Formen h1E1 und h2A1 identifiziert werden. Ein m{\"o}glicherweise der Form h1C1 entsprechendes Protein wurde im Magen detektiert. Im Vergleich zum Menschen war die Expression in der Ratte st{\"a}rker auf die Leber konzentriert. W{\"a}hrend beim Menschen in allen untersuchten Abschnitten Sulfotransferasen in Mengen detektiert wurden, die in zwei F{\"a}llen (h1B1 und h1A3) sogar den Gehalt in der Leber {\"u}berstiegen, beschr{\"a}nkte sich die Expression in der Ratte auf im Vergleich zur Leber geringe Mengen im Magen und Dickdarm. Nachgewiesen wurden die r1B1, r1A1 sowie eine nicht identifizierte Form von 35kD, bei der es sich vermutlich um die r1C2 handelt. Im Vergleich zur Leber enthielt der Dickdarm der Ratte 20 - 30 \% an r1B1 und 3 \% an r1A1, w{\"a}hrend im Dickdarm des Menschen die 3 - 5fache Menge an h1B1 und 25 - 50 \% an h1A1 gefunden wurden. Die nicht identifizierte Form verhielt sich wie die r1B1. Die f{\"u}r die Leber der Ratte bekannte geschlechtsabh{\"a}ngige Expression wurde im Gastrointestinaltrakt nicht beobachtet. Die Verteilung der Sulfotransferasen im Colon und Ileum des Menschen wurde immunhistochemisch untersucht; f{\"u}r die Gewebe der Ratte war die Spezifit{\"a}t der zur Verf{\"u}gung stehenden Antiseren nicht ausreichend. Im Colon traten h1B1-spezifische F{\"a}rbungen in den differenzierten Enterozyten am oberen Ende der Krypten auf, im D{\"u}nndarm wurden die Epithelzellen der Zotten gef{\"a}rbt. Die F{\"a}rbung konzentrierte sich auf das Zytoplasma. Eine {\"a}hnliche Verteilung zeigte sich f{\"u}r h1A1 und h1A3, außer daß zus{\"a}tzlich eine intensive F{\"a}rbung der Endothelzellen der Kapillaren in der Submukosa des Ileums auftrat. Im Dickdarm war dies nur bei den Kapillaren in den Lymphfollikeln zu erkennen. Die h2A1 war lediglich im Zytoplasma der Epithelzellen der Zotten des Ileums nachzuweisen, w{\"a}hrend im Colon keine Farbreaktion auftrat. Durch die Verwendung der rekombinanten Indikatorst{\"a}mme TA1538-h1A1, -h1A3 und -h1B1 und des Ausgangsstammes Salmonella typhimurium TA1538 im Ames-Test wurde gezeigt, daß verschiedene benzylische und allylische Alkohole durch im humanen Colon exprimierte Sulfotransferasen zu Mutagenen aktiviert werden. In den meisten F{\"a}llen erwies sich eine der drei Sulfotransferasen als besonders effizient in der Bioaktivierung, w{\"a}hrend durch die anderen Formen kein oder nur ein schwacher Effekt verursacht wurde. Die Bioaktivierung von Promutagenen durch Sulfotransferasen im Colon muß im Zusammenhang mit der Lokalisation diskutiert werden. Die Zellen im Darm, in denen immunhistochemisch Sulfotransferasen detektiert wurden, haben mit Ausnahme des Endothels je nach Abschnitt eine Lebensdauer von maximal f{\"u}nf Tagen und machen keine weiteren Zellteilungen mehr durch. Daher sind DNA-Sch{\"a}den in diesen Zellen ein sehr geringes Risiko f{\"u}r den Organismus. Soweit die reaktiven Metabolite in diesen Zellen gefangen bleiben, kann die Bioaktivierung in diesen Zellen und die Bildung von Addukten als protektiv betrachten werden, da letztere nach wenigen Tagen mit den toten Zellen in das Darmlumen abgegeben werden. F{\"u}r den Vergleich der Bioaktiverung von Promutagenen durch die Form 1B1 des Menschen und der Ratte wurden aus V79 Lungenfibroblasten des Chinesischen Hamsters abgeleitete Zellinien hergestellt, die je eine der beiden Formen stabil exprimieren. Damit standen 1B1-profiziente Indikatorzellen f{\"u}r den HPRT-Genmutationstest zur Verf{\"u}gung, und die 1B1-abh{\"a}ngige Bioaktivierung konnte in einem System untersucht werden, die dem eukaryontischen Organismus n{\"a}her steht als die f{\"u}r die Ames-Tests verwendeten Bakterien. So war z.B. die Sulfotransferase wie im Gewebe im Zytoplasma lokalisiert. Als Modellsubstanzen wurden hierbei die bereits in TA1538-h1B1 mutagen wirkenden benzylischen Alkohole 6-Hydroxymethylbenzo[a]pyren und 4-Hydroxycyclopenta-[def]chrysen getestet. Da die Sensitivit{\"a}t einer Sulfotransferase-exprimierenden V79-Zellinie sowohl durch die Menge an Sulfotransferase als auch durch die Verf{\"u}gbarkeit des Sulfodonors limitiert sein k{\"o}nnte, wurden die Mutagenit{\"a}tsexperimente mit V79-r1B1-Zellinien durchgef{\"u}hrt, die sich in ihrer Enzymaktivit{\"a}t um das Zwanzigfache unterschieden: V79-r1B1/A und -/B. Eine starke Erh{\"o}hung der Mutantenfrequenz wurde nur in der hoch exprimierenden Zellinie V79-r1B1/A (1019 \&\#177; 224 pmol/mg/min) beobachtet, so daß eine gravierende Beeintr{\"a}chtigung der Sensitivit{\"a}t durch einen Mangel an Kosubstrat ausgeschlossen wurde. In der niedriger exprimierenden Zellinie V79-r1B1/B (57 \&\#177; 9 pmol/mg/min) war nur mit 6-Hydroxymethylbenzo[a]pyren ein schwacher Anstieg der Mutantenfrequenz zu erkennen, der mit 0,3 \&\#181;M bei einer in etwa 100fach h{\"o}heren Konzentration begann als bei V79-r1B1/A. Die zytosolische Fraktion aus V79-r1B1/B-Zellen enthielt in etwa die dreifache Menge an r1B1-Protein wie die aus Colonmucosa der Ratte. Da zumindest f{\"u}r die humane Mukosa gezeigt wurde, daß die 1B1 nur im einschichtigen Epithel, nicht aber in allen Zellen der Mukosa exprimiert wird, repr{\"a}sentiert die zytosolische Fraktion aus der Mukosa nur bedingt die Expression in den Epithelzellen und der Vergleich mit den V79-1B1-Zellen ist grob. Im Gegensatz zu V79-r1B1/B war die Zellinie V79-h1B1, die ebenfalls nur mit Darm und Leber vergleichbare Mengen an h1B1 exprimierte, in der Lage, beide benzylischen Alkohole zu aktivieren. Der Erh{\"o}hung der Mutantenfrequenz im Vergleich zur KontrollZellinie war {\"a}hnlich wie bei der stark exprimierenden Zellinie V79-r1B1/A, erforderte aber 10fach h{\"o}here Konzentrationen. Somit unterscheiden sich Mensch und Ratte nicht nur insgesamt in ihrer Ausstattung des Gastrointestinaltrakts mit Sulfotransferasen, auch bei Betrachtung einer einzelnen Form zeigten sich deutliche Unterschiede in der Aktivierung von zwei Promutagenen. Die Ratte ist daher ein ungeeignetes Modell, um die Rolle von Sulfotransferasen bei tumorinitiierenden Prozessen im Darm zu untersuchen. Dies unterstreicht die Bedeutung von rekombinanten in-vitro-Systemen f{\"u}r die Erfassung des humanen Metabolismus von Fremdstoffen. Insgesamt kennt man nur eine geringe Anzahl von Substanzen, die im Tierexperiment Colontumore erzeugen, und mit Ausnahme der heterozyklischen aromatischen Amine sind diese lediglich von experimenteller Bedeutung. Dies spricht f{\"u}r effiziente Schutzmechanismen der Darmmukosa gegen{\"u}ber Mutagenen und l{\"a}ßt die Frage nach der hohen Inzidenz des Kolorektalkarzinoms offen.}, language = {de} } @phdthesis{Hille2006, author = {Hille, Carsten}, title = {Charakterisierung von Transportmechanismen in der Speicheldr{\"u}se der Schabe Periplaneta americana}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-9422}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2006}, abstract = {Die Aktivierung der Speichelsekretion erfolgt in der innervierten Speicheldr{\"u}se der Schabe Periplaneta americana durch die biogenen Amine Dopamin (DA) und Serotonin (5-HT). Die Acini der Speicheldr{\"u}se sezernieren einen Prim{\"a}rspeichel, der in den Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen modifiziert wird. Die durch DA und 5-HT aktivierten Signalwege sowie die an der Elektrolyt- und Fl{\"u}ssigkeitssekretion bzw. Speichel-modifikation beteiligten Transportmechanismen sind weitgehend unbekannt. Mikrofluorometrische Ca2+-, Na+- und pH-Messungen in Kombination mit pharmakologischen Experimenten, biochemische Messungen der Aktivit{\"a}ten von Ionentransport-ATPasen sowie videomikroskopische Analysen zu transepithelialen Wasserbewegungen wurden in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrt. Sie sollten Informationen {\"u}ber die an der Speichelbildung und -modifikation beteiligten Transportmechanismen und die Signalwege liefern, welche durch DA und/oder 5-HT aktiviert werden. Wesentliche Ergebnisse dieser Arbeit waren:
  • Messungen des intrazellul{\"a}ren pH (pHi) in Gangzellen zeigten, dass isolierte Ausf{\"u}hrg{\"a}nge mit Acini bei Stimulierung mit DA und 5-HT stark ans{\"a}uerten. In isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen ohne Acini verursachte nur DA eine schwache Ans{\"a}uerung. Da nur die Ausf{\"u}hrg{\"a}nge dopaminerg innerviert sind, die Acini jedoch dopaminerg und serotonerg, zeigt dieses Ergebnis, dass die DA- und/oder 5-HT-induzierte Prim{\"a}rspeichelbildung die Ursache f{\"u}r die pHi-{\"A}nderungen in den Gangzellen ist. pHi-Messungen in den Gangzellen geben also auch Hinweise auf Transportvorg{\"a}nge in den Acini.
  • Der Na+-K+-2Cl--Symporter und der Cl--HCO3--Antiporter, gekoppelt mit dem Na+ H+-Antiporter (NHE) waren an der NaCl-Aufnahme in die peripheren Zellen der Acini zur Bildung des NaCl-reichen Prim{\"a}rspeichels beteiligt. Die Aktivit{\"a}t dieser Transporter hing von der CO2/HCO3--Verf{\"u}gbarkeit ab und war Ca2+-abh{\"a}ngig.
  • Die starke Ans{\"a}uerung in den Gangzellen hing nicht von der Aktivit{\"a}t der apikalen vakuol{\"a}ren Protonen-ATPase (V-H+-ATPase), aber von der Aktivit{\"a}t der basolateralen Na+-K+-ATPase ab, die anscheinend in den Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen die Speichelmodifikation energetisiert.
  • In isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen mit Acini waren die V-H+-ATPase und Na+-abh{\"a}ngige Transporter (u. a. NHE) an der Erholung von einer DA-induzierten oder einer NH4Cl-Vorpuls-induzierten Ans{\"a}uerung in den Gangzellen beteiligt. Bei der Regulation des pHi in unstimulierten Gangzellen spielten diese Transporter keine Rolle.
  • In isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen mit Acini induzierte DA in den Gangzellen einen Anstieg der [Na+]i und, zeitlich verz{\"o}gert, auch der [Ca2+]i. Der [Na+]i-Anstieg war von der Aktivit{\"a}t der Acini abh{\"a}ngig und erfolgte m{\"o}glicherweise {\"u}ber apikale Na+-Kan{\"a}le. Der [Ca2+]i-Anstieg war graduiert und tonisch. Der DA-induzierte [Na+]i-Anstieg in den Gangzellen und deren Depolarisation f{\"u}hrten dazu, dass der basolaterale Na+-Ca2+-Antiporter in den Ca2+-Influx-Modus umkehrte. Die daraus resultierende tonische [Ca2+]i-Erh{\"o}hung k{\"o}nnte an der Regulation der Na+-R{\"u}ckresorption beteiligt sein.
  • Zum Nachweis transepithelialer Fl{\"u}ssigkeitsbewegungen in isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen wurde eine videomikroskopische Methode entwickelt. Isolierte Ausf{\"u}hrg{\"a}nge ohne Acini resorbierten im unstimulierten Zustand Fl{\"u}ssigkeit aus dem Ausf{\"u}hrganglumen. M{\"o}glicherweise sezernieren die Acini auch im unstimulierten Zustand mit geringerer Rate einen Prim{\"a}rspeichel, der in den Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen resorbiert wird. Die Resorption war ATP-abh{\"a}ngig. Der ATP-verbrauchende Transportmechanismus konnte nicht identifiziert werden. Weder die Na+-K+-ATPase noch die V-H+-ATPase waren an der Resorption beteiligt.
Diese Arbeit trug zur Kenntnis der komplexen Funktionsweise von Speicheldr{\"u}sen in Insekten bei und erweiterte das l{\"u}ckenhafte Wissen {\"u}ber die zellul{\"a}ren Wirkungen biogener Amine in Insekten. Zudem wurden in dieser Arbeit viele Parallelen zu Funktionsweisen der Speicheldr{\"u}sen in Vertebraten deutlich.}, subject = {Speicheldr{\"u}se}, language = {de} } @phdthesis{Haseeb2023, author = {Haseeb, Haider}, title = {Charge and heat transport across interfaces in nanostructured porous silicon}, doi = {10.25932/publishup-61122}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-611224}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {84}, year = {2023}, abstract = {This thesis discusses heat and charge transport phenomena in single-crystalline Silicon penetrated by nanometer-sized pores, known as mesoporous Silicon (pSi). Despite the extensive attention given to it as a thermoelectric material of interest, studies on microscopic thermal and electronic transport beyond its macroscopic characterizations are rarely reported. In contrast, this work reports the interplay of both. PSi samples synthesized by electrochemical anodization display a temperature dependence of specific heat 𝐶𝑝 that deviates from the characteristic 𝑇^3 behaviour (at 𝑇<50𝐾). A thorough analysis reveals that both 3D and 2D Einstein and Debye modes contribute to this specific heat. Additional 2D Einstein modes (~3 𝑚𝑒𝑉) agree reasonably well with the boson peak of SiO2 in pSi pore walls. 2D Debye modes are proposed to account for surface acoustic modes causing a significant deviation from the well-known 𝑇^3 dependence of 𝐶𝑝 at 𝑇<50𝐾. A novel theoretical model gives insights into the thermal conductivity of pSi in terms of porosity and phonon scattering on the nanoscale. The thermal conductivity analysis utilizes the peculiarities of the pSi phonon dispersion probed by the inelastic neutron scattering experiments. A phonon mean-free path of around 10 𝑛𝑚 extracted from the presented model is proposed to cause the reduced thermal conductivity of pSi by two orders of magnitude compared to p-doped bulk Silicon. Detailed analysis indicates that compound averaging may cause a further 10-50\% reduction. The percolation threshold of 65\% for thermal conductivity of pSi samples is subsequently determined by employing theoretical effective medium models. Temperature-dependent electrical conductivity measurements reveal a thermally activated transport process. A detailed analysis of the activation energy 𝐸𝐴𝜎 in the thermally activated transport exhibits a Meyer Neldel compensation rule between different samples that originates in multi-phonon absorption upon carrier transport. Activation energies 𝐸𝐴𝑆 obtained from temperature-dependent thermopower measurements provide further evidence for multi-phonon assisted hopping between localized states as a dominant charge transport mechanism in pSi, as they systematically differ from the determined 𝐸𝐴𝜎 values.}, language = {en} } @phdthesis{Roland2017, author = {Roland, Steffen}, title = {Charge carrier recombination and open circuit voltage in organic solar cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-397721}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {VI, 145}, year = {2017}, abstract = {Tremendous progress in the development of thin film solar cell techniques has been made over the last decade. The field of organic solar cells is constantly developing, new material classes like Perowskite solar cells are emerging and different types of hybrid organic/inorganic material combinations are being investigated for their physical properties and their applicability in thin film electronics. Besides typical single-junction architectures for solar cells, multi-junction concepts are also being investigated as they enable the overcoming of theoretical limitations of a single-junction. In multi-junction devices each sub-cell operates in different wavelength regimes and should exhibit optimized band-gap energies. It is exactly this tunability of the band-gap energy that renders organic solar cell materials interesting candidates for multi-junction applications. Nevertheless, only few attempts have been made to combine inorganic and organic solar cells in series connected multi-junction architectures. Even though a great diversity of organic solar cells exists nowadays, their open circuit voltage is usually low compared to the band-gap of the active layer. Hence, organic low band-gap solar cells in particular show low open circuit voltages and the key factors that determine the voltage losses are not yet fully understood. Besides open circuit voltage losses the recombination of charges in organic solar cells is also a prevailing research topic, especially with respect to the influence of trap states. The exploratory focus of this work is therefore set, on the one hand, on the development of hybrid organic/inorganic multi-junctions and, on the other hand, on gaining a deeper understanding of the open circuit voltage and the recombination processes of organic solar cells. In the first part of this thesis, the development of a hybrid organic/inorganic triple-junction will be discussed which showed at that time (Jan. 2015) a record power conversion efficiency of 11.7\%. The inorganic sub-cells of these devices consist of hydrogenated amorphous silicon and were delivered by the Competence Center Thin-Film and Nanotechnology for Photovoltaics in Berlin. Different recombination contacts and organic sub-cells were tested in conjunction with these inorganic sub-cells on the basis of optical modeling predictions for the optimal layer thicknesses to finally reach record efficiencies for this type of solar cells. In the second part, organic model systems will be investigated to gain a better understanding of the fundamental loss mechanisms that limit the open circuit voltage of organic solar cells. First, bilayer systems with different orientation of the donor and acceptor molecules were investigated to study the influence of the donor/acceptor orientation on non-radiative voltage loss. Secondly, three different bulk heterojunction solar cells all comprising the same amount of fluorination and the same polymer backbone in the donor component were examined to study the influence of long range electrostatics on the open circuit voltage. Thirdly, the device performance of two bulk heterojunction solar cells was compared which consisted of the same donor polymer but used different fullerene acceptor molecules. By this means, the influence of changing the energetics of the acceptor component on the open circuit voltage was investigated and a full analysis of the charge carrier dynamics was presented to unravel the reasons for the worse performance of the solar cell with the higher open circuit voltage. In the third part, a new recombination model for organic solar cells will be introduced and its applicability shown for a typical low band-gap cell. This model sheds new light on the recombination process in organic solar cells in a broader context as it re-evaluates the recombination pathway of charge carriers in devices which show the presence of trap states. Thereby it addresses a current research topic and helps to resolve alleged discrepancies which can arise from the interpretation of data derived by different measurement techniques.}, language = {en} } @phdthesis{CamachoGonzalez2006, author = {Camacho Gonz{\´a}lez, Francisco}, title = {Charge-Storage mechanisms in polymer electrets}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-8756}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2006}, abstract = {In view of the importance of charge storage in polymer electrets for electromechanical transducer applications, the aim of this work is to contribute to the understanding of the charge-retention mechanisms. Furthermore, we will try to explain how the long-term storage of charge carriers in polymeric electrets works and to identify the probable trap sites. Charge trapping and de-trapping processes were investigated in order to obtain evidence of the trap sites in polymeric electrets. The charge de-trapping behavior of two particular polymer electrets was studied by means of thermal and optical techniques. In order to obtain evidence of trapping or de-trapping, charge and dipole profiles in the thickness direction were also monitored. In this work, the study was performed on polyethylene terephthalate (PETP) and on cyclic-olefin copolymers (COCs). PETP is a photo-electret and contains a net dipole moment that is located in the carbonyl group (C = O). The electret behavior of PETP arises from both the dipole orientation and the charge storage. In contrast to PETP, COCs are not photo-electrets and do not exhibit a net dipole moment. The electret behavior of COCs arises from the storage of charges only. COC samples were doped with dyes in order to probe their internal electric field. COCs show shallow charge traps at 0.6 and 0.11 eV, characteristic for thermally activated processes. In addition, deep charge traps are present at 4 eV, characteristic for optically stimulated processes. PETP films exhibit a photo-current transient with a maximum that depends on the temperature with an activation energy of 0.106 eV. The pair thermalization length (rc) calculated from this activation energy for the photo-carrier generation in PETP was estimated to be approx. 4.5 nm. The generated photo-charge carriers can recombine, interact with the trapped charge, escape through the electrodes or occupy an empty trap. PETP possesses a small quasi-static pyroelectric coefficient (QPC): ~0.6 nC/(m²K) for unpoled samples, ~60 nC/(m²K) for poled samples and ~60 nC/(m²K) for unpoled samples under an electric bias (E ~10 V/µm). When stored charges generate an internal electric field of approx. 10 V/µm, they are able to induce a QPC comparable to that of the oriented dipoles. Moreover, we observe charge-dipole interaction. Since the raw data of the QPC-experiments on PETP samples is noisy, a numerical Fourier-filtering procedure was applied. Simulations show that the data analysis is reliable when the noise level is up to 3 times larger than the calculated pyroelectric current for the QPC. PETP films revealed shallow traps at approx. 0.36 eV during thermally-stimulated current measurements. These energy traps are associated with molecular dipole relaxations (C = O). On the other hand, photo-activated measurements yield deep charge traps at 4.1 and 5.2 eV. The observed wavelengths belong to the transitions in PETP that are analogous to the π - π* benzene transitions. The observed charge de-trapping selectivity in the photocharge decay indicates that the charge detrapping is from a direct photon-charge interaction. Additionally, the charge de-trapping can be facilitated by photo-exciton generation and the interaction of the photo-excitons with trapped charge carriers. These results indicate that the benzene rings (C6H4) and the dipolar groups (C = O) can stabilize and share an extra charge carrier in a chemical resonance. In this way, this charge could be de-trapped in connection with the photo-transitions of the benzene ring and with the dipole relaxations. The thermally-activated charge release shows a difference in the trap depth to its optical counterpart. This difference indicates that the trap levels depend on the de-trapping process and on the chemical nature of the trap site. That is, the processes of charge detrapping from shallow traps are related to secondary forces. The processes of charge de-trapping from deep traps are related to primary forces. Furthermore, the presence of deep trap levels causes the stability of the charge for long periods of time.}, subject = {Charge-Storage}, language = {en} } @phdthesis{Boroudjerdi2005, author = {Boroudjerdi, Hoda}, title = {Charged polymer-macroion complexes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6282}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {This work explores the equilibrium structure and thermodynamic phase behavior of complexes formed by charged polymer chains (polyelectrolytes) and oppositely charged spheres (macroions). Polyelectrolyte-macroion complexes form a common pattern in soft-matter physics, chemistry and biology, and enter in numerous technological applications as well. From a fundamental point of view, such complexes are interesting in that they combine the subtle interplay between electrostatic interactions and elastic as well as entropic effects due to conformational changes of the polymer chain, giving rise to a wide range of structural properties. This forms the central theme of theoretical studies presented in this thesis, which concentrate on a number of different problems involving strongly coupled complexes, i.e. complexes that are characterized by a large adsorption energy and small chain fluctuations. In the first part, a global analysis of the structural phase behavior of a single polyelectrolyte-macroion complex is presented based on a dimensionless representation, yielding results that cover a wide range of realistic system parameters. Emphasize is made on the interplay between the effects due to the polyelectrolytes chain length, salt concentration and the macroion charge as well as the mechanical chain persistence length. The results are summarized into generic phase diagrams characterizing the wrapping-dewrapping behavior of a polyelectrolyte chain on a macroion. A fully wrapped chain state is typically obtained at intermediate salt concentrations and chain lengths, where the amount of polyelectrolyte charge adsorbed on the macroion typically exceeds the bare macroion charge leading thus to a highly overcharged complex. Perhaps the most striking features occur when a single long polyelectrolyte chain is complexed with many oppositely charged spheres. In biology, such complexes form between DNA (which carries the cell's genetic information) and small oppositely charged histone proteins serving as an efficient mechanism for packing a huge amount of DNA into the micron-size cell nucleus in eucaryotic cells. The resultant complex fiber, known as the chromatin fiber, appears with a diameter of 30~nm under physiological conditions. Recent experiments indicate a zig-zag spatial arrangement for individual DNA-histone complexes (nucleosome core particles) along the chromatin fiber. A numerical method is introduced in this thesis based on a simple generic chain-sphere cell model that enables one to investigate the mechanism of fiber formation on a systematic level by incorporating electrostatic and elastic contributions. As will be shown, stable complex fibers exhibit an impressive variety of structures including zig-zag, solenoidal and beads-on-a-string patterns, depending on system parameters such as salt concentration, sphere charge as well as the chain contour length (per sphere). The present results predict fibers of compact zig-zag structure within the physiologically relevant regime with a diameter of about 30~nm, when DNA-histone parameters are adopted. In the next part, a numerical method is developed in order to investigate the role of thermal fluctuations on the structure and thermodynamic phase behavior of polyelectrolyte-macroion complexes. This is based on a saddle-point approximation, which allows to describe the experimentally observed reaction (or complexation) equilibrium in a dilute solution of polyelectrolytes and macroions on a systematic level. This equilibrium is determined by the entropy loss a single polyelectrolyte chain suffers as it binds to an oppositely charged macroion. This latter quantity can be calculated from the spectrum of polyelectrolyte fluctuations around a macroion, which is determined by means of a normal-mode analysis. Thereby, a stability phase diagram is obtained, which exhibits qualitative agreement with experimental findings. At elevated complex concentrations, one needs to account for the inter-complex interactions as well. It will be shown that at small separations, complexes undergo structural changes in such a way that positive patches from one complex match up with negative patches on the other. Furthermore, one of the polyelectrolyte chains may bridge between the two complexes. These mechanisms lead to a strong inter-complex attraction. As a result, the second virial coefficient associated with the inter-complex interaction becomes negative at intermediate salt concentrations in qualitative agreement with recent experiments on solutions of nucleosome core particles.}, subject = {Biopolymere}, language = {en} } @phdthesis{Moreira2001, author = {Moreira, Andr{\´e} Gu{\´e}rin}, title = {Charged systems in bulk and at interfaces}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000677}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Eine der Faustregeln der Kolloid- und Oberfl{\"a}chenphysik ist, dass die meisten Oberfl{\"a}chen geladen sind, wenn sie mit einem L{\"o}sungsmittel, normalerweise Wasser, in Kontakt treten. Dies ist zum Beispiel bei ladungsstabilisierten Kolloidalen Suspensionen der Fall, bei denen die Oberfl{\"a}che der Kolloidteilchen geladen ist (gew{\"o}hnlich mit einer Ladung von mehreren Hunderttausend Elementarladungen), oder bei Monoschichten ionischer Tenside, die auf einer Luft-Wasser Grenzfl{\"a}che sitzen (wobei die wasserliebenden Kopfgruppen durch die Freisetzung von Gegenionen geladen werden), sowie bei Doppelschichten, die geladene phospholipide enthalten (wie Zellmembranen). In dieser Arbeit betrachten wir einige Modellsysteme, die zwar eine vereinfachte Fassung der Realit{\"a}t darstellen, von denen wir aber dennoch erwarten koennen, dass wir mit ihrer Hilfe einige physikalische Eigenschaften realer geladener Systeme (Kolloide und Elektrolyte) einfangen k{\"o}nnen.}, language = {en} } @phdthesis{Qin2019, author = {Qin, Qing}, title = {Chemical functionalization of porous carbon-based materials to enable novel modes for efficient electrochemical N2 fixation}, doi = {10.25932/publishup-44339}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-443397}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {146}, year = {2019}, abstract = {The central motivation of the thesis was to provide possible solutions and concepts to improve the performance (e.g. activity and selectivity) of electrochemical N2 reduction reaction (NRR). Given that porous carbon-based materials usually exhibit a broad range of structural properties, they could be promising NRR catalysts. Therefore, the advanced design of novel porous carbon-based materials and the investigation of their application in electrocatalytic NRR including the particular reaction mechanisms are the most crucial points to be addressed. In this regard, three main topics were investigated. All of them are related to the functionalization of porous carbon for electrochemical NRR or other electrocatalytic reactions. In chapter 3, a novel C-TixOy/C nanocomposite has been described that has been obtained via simple pyrolysis of MIL-125(Ti). A novel mode for N2 activation is achieved by doping carbon atoms from nearby porous carbon into the anion lattice of TixOy. By comparing the NRR performance of M-Ts and by carrying out DFT calculations, it is found that the existence of (O-)Ti-C bonds in C-doped TixOy can largely improve the ability to activate and reduce N2 as compared to unoccupied OVs in TiO2. The strategy of rationally doping heteroatoms into the anion lattice of transition metal oxides to create active centers may open many new opportunities beyond the use of noble metal-based catalysts also for other reactions that require the activation of small molecules as well. In chapter 4, a novel catalyst construction composed of Au single atoms decorated on the surface of NDPCs was reported. The introduction of Au single atoms leads to active reaction sites, which are stabilized by the N species present in NDPCs. Thus, the interaction within as-prepared AuSAs-NDPCs catalysts enabled promising performance for electrochemical NRR. For the reaction mechanism, Au single sites and N or C species can act as Frustrated Lewis pairs (FLPs) to enhance the electron donation and back-donation process to activate N2 molecules. This work provides new opportunities for catalyst design in order to achieve efficient N2 fixation at ambient conditions by utilizing recycled electric energy. The last topic described in chapter 5 mainly focused on the synthesis of dual heteroatom-doped porous carbon from simple precursors. The introduction of N and B heteroatoms leads to the construction of N-B motives and Frustrated Lewis pairs in a microporous architecture which is also rich in point defects. This can improve the strength of adsorption of different reactants (N2 and HMF) and thus their activation. As a result, BNC-2 exhibits a desirable electrochemical NRR and HMF oxidation performance. Gas adsorption experiments have been used as a simple tool to elucidate the relationship between the structure and catalytic activity. This work provides novel and deep insights into the rational design and the origin of activity in metal-free electrocatalysts and enables a physically viable discussion of the active motives, as well as the search for their further applications. Throughout this thesis, the ubiquitous problems of low selectivity and activity of electrochemical NRR are tackled by designing porous carbon-based catalysts with high efficiency and exploring their catalytic mechanisms. The structure-performance relationships and mechanisms of activation of the relatively inert N2 molecules are revealed by either experimental results or DFT calculations. These fundamental understandings pave way for a future optimal design and targeted promotion of NRR catalysts with porous carbon-based structure, as well as study of new N2 activation modes.}, language = {en} } @phdthesis{Boeche2011, author = {Boeche, Corrado}, title = {Chemical gradients in the Milky Way from unsupervised chemical abundances measurements of the RAVE spectroscopic data set}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52478}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2011}, abstract = {The present thesis was born and evolved within the RAdial Velocity Experiment (RAVE) with the goal of measuring chemical abundances from the RAVE spectra and exploit them to investigate the chemical gradients along the plane of the Galaxy to provide constraints on possible Galactic formation scenarios. RAVE is a large spectroscopic survey which aims to observe spectroscopically ~10^6 stars by the end of 2012 and measures their radial velocities, atmospheric parameters and chemical abundances. The project makes use of the UK Schmidt telescope at Australian Astronomical Observatory (AAO) in Siding Spring, Australia, equipped with the multiobject spectrograph 6dF. To date, RAVE collected and measured more than 450,000 spectra. The precision of the chemical abundance estimations depends on the reliability of the atomic and atmosphere parameters adopted (in particular the oscillator strengths of the absorption lines and the effective temperature, gravity, and metallicity of the stars measured). Therefore we first identified 604 absorption lines in the RAVE wavelength range and refined their oscillator strengths with an inverse spectral analysis. Then, we improved the RAVE stellar parameters by modifying the RAVE pipeline and the spectral library the pipeline rely on. The modifications removed some systematic errors in stellar parameters discovered during this work. To obtain chemical abundances, we developed two different processing pipelines. Both of them perform chemical abundances measurements by assuming stellar atmospheres in Local Thermodynamic Equilibrium (LTE). The first one determines elements abundances from equivalent widths of absorption lines. Since this pipeline showed poor sensibility on abundances relative to iron, it has been superseded. The second one exploits the chi^2 minimization technique between observed and model spectra. Thanks to its precision, it has been adopted for the creation of the RAVE chemical catalogue. This pipeline provides abundances with uncertains of about ~0.2dex for spectra with signal-to-noise ratio S/N>40 and ~0.3dex for spectra with 20>S/N>40. For this work, the pipeline measured chemical abundances up to 7 elements for 217,358 RAVE stars. With these data we investigated the chemical gradients along the Galactic radius of the Milky Way. We found that stars with low vertical velocities |W| (which stay close to the Galactic plane) show an iron abundance gradient in agreement with previous works (~-0.07\$ dex kpc^-1) whereas stars with larger |W| which are able to reach larger heights above the Galactic plane, show progressively flatter gradients. The gradients of the other elements follow the same trend. This suggests that an efficient radial mixing acts in the Galaxy or that the thick disk formed from homogeneous interstellar matter. In particular, we found hundreds of stars which can be kinetically classified as thick disk stars exhibiting a chemical composition typical of the thin disk. A few stars of this kind have already been detected by other authors, and their origin is still not clear. One possibility is that they are thin disk stars kinematically heated, and then underwent an efficient radial mixing process which blurred (and so flattened) the gradient. Alternatively they may be a transition population" which represents an evolutionary bridge between thin and thick disk. Our analysis shows that the two explanations are not mutually exclusive. Future follow-up high resolution spectroscopic observations will clarify their role in the Galactic disk evolution.}, language = {en} } @phdthesis{Brauer2016, author = {Brauer, Doroth{\´e}e}, title = {Chemo-kinematic constraints on Milky Way models from the spectroscopic surveys SEGUE \& RAVE}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-403968}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {vii, 197}, year = {2016}, abstract = {The Milky Way is only one out of billions of galaxies in the universe. However, it is a special galaxy because it allows to explore the main mechanisms involved in its evolution and formation history by unpicking the system star-by-star. Especially, the chemical fingerprints of its stars provide clues and evidence of past events in the Galaxy's lifetime. These information help not only to decipher the current structure and building blocks of the Milky Way, but to learn more about the general formation process of galaxies. In the past decade a multitude of stellar spectroscopic Galactic surveys have scanned millions of stars far beyond the rim of the solar neighbourhood. The obtained spectroscopic information provide unprecedented insights to the chemo-dynamics of the Milky Way. In addition analytic models and numerical simulations of the Milky Way provide necessary descriptions and predictions suited for comparison with observations in order to decode the physical properties that underlie the complex system of the Galaxy. In the thesis various approaches are taken to connect modern theoretical modelling of galaxy formation and evolution with observations from Galactic stellar surveys. With its focus on the chemo-kinematics of the Galactic disk this work aims to determine new observational constraints on the formation of the Milky Way providing also proper comparisons with two different models. These are the population synthesis model TRILEGAL based on analytical distribution functions, which aims to simulate the number and distribution of stars in the Milky Way and its different components, and a hybrid model (MCM) that combines an N-body simulation of a Milky Way like galaxy in the cosmological framework with a semi-analytic chemical evolution model for the Milky Way. The major observational data sets in use come from two surveys, namely the "Radial Velocity Experiment" (RAVE) and the "Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration" (SEGUE). In the first approach the chemo-kinematic properties of the thin and thick disk of the Galaxy as traced by a selection of about 20000 SEGUE G-dwarf stars are directly compared to the predictions by the MCM model. As a necessary condition for this, SEGUE's selection function and its survey volume are evaluated in detail to correct the spectroscopic observations for their survey specific selection biases. Also, based on a Bayesian method spectro-photometric distances with uncertainties below 15\% are computed for the selection of SEGUE G-dwarfs that are studied up to a distance of 3 kpc from the Sun. For the second approach two synthetic versions of the SEGUE survey are generated based on the above models. The obtained synthetic stellar catalogues are then used to create mock samples best resembling the compiled sample of observed SEGUE G-dwarfs. Generally, mock samples are not only ideal to compare predictions from various models. They also allow validation of the models' quality and improvement as with this work could be especially achieved for TRILEGAL. While TRILEGAL reproduces the statistical properties of the thin and thick disk as seen in the observations, the MCM model has shown to be more suitable in reproducing many chemo-kinematic correlations as revealed by the SEGUE stars. However, evidence has been found that the MCM model may be missing a stellar component with the properties of the thick disk that the observations clearly show. While the SEGUE stars do indicate a thin-thick dichotomy of the stellar Galactic disk in agreement with other spectroscopic stellar studies, no sign for a distinct metal-poor disk is seen in the MCM model. Usually stellar spectroscopic surveys are limited to a certain volume around the Sun covering different regions of the Galaxy's disk. This often prevents to obtain a global view on the chemo-dynamics of the Galactic disk. Hence, a suitable combination of stellar samples from independent surveys is not only useful for the verification of results but it also helps to complete the picture of the Milky Way. Therefore, the thesis closes with a comparison of the SEGUE G-dwarfs and a sample of RAVE giants. The comparison reveals that the chemo-kinematic relations agree in disk regions where the samples of both surveys show a similar number of stars. For those parts of the survey volumes where one of the surveys lacks statistics they beautifully complement each other. This demonstrates that the comparison of theoretical models on the one side, and the combined observational data gathered by multiple surveys on the other side, are key ingredients to understand and disentangle the structure and formation history of the Milky Way.}, language = {en} } @phdthesis{Bierbaum2011, author = {Bierbaum, Veronika}, title = {Chemomechanical coupling and motor cycles of the molecular motor myosin V}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-53614}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2011}, abstract = {In the living cell, the organization of the complex internal structure relies to a large extent on molecular motors. Molecular motors are proteins that are able to convert chemical energy from the hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP) into mechanical work. Being about 10 to 100 nanometers in size, the molecules act on a length scale, for which thermal collisions have a considerable impact onto their motion. In this way, they constitute paradigmatic examples of thermodynamic machines out of equilibrium. This study develops a theoretical description for the energy conversion by the molecular motor myosin V, using many different aspects of theoretical physics. Myosin V has been studied extensively in both bulk and single molecule experiments. Its stepping velocity has been characterized as a function of external control parameters such as nucleotide concentration and applied forces. In addition, numerous kinetic rates involved in the enzymatic reaction of the molecule have been determined. For forces that exceed the stall force of the motor, myosin V exhibits a 'ratcheting' behaviour: For loads in the direction of forward stepping, the velocity depends on the concentration of ATP, while for backward loads there is no such influence. Based on the chemical states of the motor, we construct a general network theory that incorporates experimental observations about the stepping behaviour of myosin V. The motor's motion is captured through the network description supplemented by a Markov process to describe the motor dynamics. This approach has the advantage of directly addressing the chemical kinetics of the molecule, and treating the mechanical and chemical processes on equal grounds. We utilize constraints arising from nonequilibrium thermodynamics to determine motor parameters and demonstrate that the motor behaviour is governed by several chemomechanical motor cycles. In addition, we investigate the functional dependence of stepping rates on force by deducing the motor's response to external loads via an appropriate Fokker-Planck equation. For substall forces, the dominant pathway of the motor network is profoundly different from the one for superstall forces, which leads to a stepping behaviour that is in agreement with the experimental observations. The extension of our analysis to Markov processes with absorbing boundaries allows for the calculation of the motor's dwell time distributions. These reveal aspects of the coordination of the motor's heads and contain direct information about the backsteps of the motor. Our theory provides a unified description for the myosin V motor as studied in single motor experiments.}, language = {en} } @phdthesis{Leonhardt2017, author = {Leonhardt, Helmar}, title = {Chemotaxis, shape and adhesion dynamics of amoeboid cells studied by impedance fluctuations in open and confined spaces}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-405016}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {98}, year = {2017}, abstract = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit elektrischen Impedanzmessungen von ameoboiden Zellen auf Mikroelektroden. Der Modellorganismus Dictyostelium discoideum zeigt unter der Bedingung des Nahrungsentzugs einen {\"U}bergang zum kollektiven Verhalten, bei dem sich chemotaktische Zellen zu einem multizellul{\"a}ren Aggregat zusammenschliessen. Wir zeigen wie Impedanzaufnahmen {\"u}ber die Dynamik der Zell-substrat Adh{\"a}sion ein pr{\"a}zises Bild der Phasen der Aggregation liefern. Dar{\"u}berhinaus zeigen wir zum ersten mal systematische Einzelzellmessungen von Wildtyp-Zellen und vier Mutanten, die sich in der St{\"a}rke der Substratadh {\"a}sion unterscheiden. Wir zeichneten die projizierte Zellfl{\"a}che durch Zeitverlaufsmikroskopie auf und fanden eine Korrelation zwischen den quasi-periodischen Oszillationen in der Kinetik der projizierten Fl{\"a}che - der Zellform-Oszillation - und dem Langzeittrend des Impedanzsignals. Amoeboidale Motilit{\"a}t offenbart sich typischerweise durch einen Zyklus von Membranausst{\"u}lpung, Substratadh{\"a}sion, Vorw{\"a}rtsziehen des Zellk{\"o}rpers und Einziehen des hinteren Teils der Zelle. Dieser Motilit{\"a}tszyklus resultiert in quasi-periodischen Oszillationen der projizierten Zellfl{\"a}che und der Impedanz. In allen gemessenen Zelllinien wurden f{\"u}r diesen Zyklus {\"a}hnliche Periodendauern beobachtet trotz der Unterschiede in der Anhaftungsst{\"a}rke. Wir beobachteten, dass die St{\"a}rke der Zell-substrat Anhaftung die Impedanz stark beeinflusst, indem die Abweichungen vom Mittelwert (die Gr{\"o}sse der Fluktuationen) vergr{\"o}ssert sind bei Zellen, die die vom Zytoskelett generierten Kr{\"a}fte effektiv auf das Substrat {\"u}bertragen. Zum Beispiel sind bei talA- Zellen, in welchen das Actin verankernde Protein Talin fehlt, die Fluktuationen stark reduziert. Einzelzellkraft-Spektroskopie und Ergebnisse eines Abl{\"o}sungsassays, bei dem Adh{\"a}sionskraft gemessen wird indem Zellen einer Scherspannung ausgesetzt werden, best{\"a}tigen, dass die Gr{\"o}sse der Impedanz-fluktuationen ein korrektes Mass f{\"u}r die St{\"a}rke der Substratadh{\"a}sion ist. Schliesslich haben wir uns auch mit dem Einbau von Zell-substrat-Impedanz-Sensoren in mikro-fluidische Apparaturen befasst. Ein chip-basierter elektrischer Chemotaxis Assay wurde entwickelt, der die Geschwindigkeit chemotaktischer Zellen misst, welche entlang eines chemischen Konzentrationsgradienten {\"u}ber Mikroelektroden wandern.}, language = {en} } @phdthesis{Eilers2021, author = {Eilers, Sarah}, title = {Children's processing of anaphora during reading comprehension}, doi = {10.25932/publishup-52714}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-527141}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {107}, year = {2021}, abstract = {Viele Kinder haben Schwierigkeiten, w{\"a}hrend des Lesens einen Textinhalt ad{\"a}quat zu erfassen. Lesen ist eine komplexe kognitive Aufgabe, die verschiedene Unteraufgaben umfasst, darunter zum Beispiel das Dekodieren von W{\"o}rtern und das Verkn{\"u}pfen mehrerer aufeinander folgender S{\"a}tze. Einen Teil dieser Verkn{\"u}pfungen machen referenzielle Ausdr{\"u}cke aus. Referenzen wie nominale Anaphern (Minky/die Katze) oder Pronomen (Minky/sie) signalisieren den Lesenden, wie die Protagonisten und Protagonistinnen in aufeinander folgenden S{\"a}tzen zusammenh{\"a}ngen. Die Lesenden verkn{\"u}pfen diese Information in einem mentalen Modell des Textes, nachdem sie die Referenz aufgel{\"o}st haben. Besonders Personalpronomen (er/sie) k{\"o}nnen ohne einen solchen Aufl{\"o}sungsprozess nicht verstanden werden. Sie m{\"u}ssen mit einem passenden Antezedenten in Verbindung gebracht werden, oder das mentale Modell bleibt unvollst{\"a}ndig. Gelungene Pronomenaufl{\"o}sung ist somit besonders bedeutsam f{\"u}r ein gutes Textverst{\"a}ndnis. Die vorliegende Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit der Pronomenaufl{\"o}sung von Grundschulkindern im Alter von 8-9 Jahren und geht dabei der grunds{\"a}tzlichen Frage nach, ob Kinder in diesem Alter Pronomen in nat{\"u}rlichen Lesesituationen spontan aufl{\"o}sen. Zudem wurde am Beispiel der Geschlechtsinformation des Pronomens untersucht, welchen Einfluss die Informationsdichte um die Pronomenregion auf die Blickbewegungen von Kindern hat. Dabei ging es auch um den Einfluss von Leseentwicklung und Lesefertigkeiten auf die Blickbewegungen beim Lesen, sowie auf das Verstehen eines Pronomens. Die erste Studie untersuchte das Lesen kurzer Texte, die aus jeweils drei S{\"a}tzen bestanden. Der erste Satz f{\"u}hrte einen Protagonisten mit Namen ein (Mia), auf den sich der zweite oder dritte Satz bezog, entweder mit einer Wiederholung des Namens (Mia) oder einem Pronomen (sie). Die Studie ging der Frage nach, ob Kinder bei solchen salienten Antezedenten ein Pronomen (sie) als referenziellen Ausdruck dem wiederholten Namen (Mia) vorziehen. In der Literatur zum Lesen Erwachsener ist dieser Befund als repeated name penalty effect bekannt: Der Lesefluss von ge{\"u}bten Lesenden wird durch die Wiederholung einer Nominalphrase deutlich beeintr{\"a}chtigt. F{\"u}r Kinder dagegen wurde die Hypothese aufgestellt, dass deren Lesefluss durch die Wiederholung verbessert werden k{\"o}nnte, und zwar aufgrund der sich {\"u}berlappenden Wortform (Mia - Mia) die eine kognitiv aufw{\"a}ndige Aufl{\"o}sung des Pronomens (Mia - sie) {\"u}berfl{\"u}ssig macht. Die zweite Studie untersuchte die Verarbeitung von kongruenten und inkongruenten Geschlechtsinformation auf dem Pronomen. Die Kinder bekamen komplexe S{\"a}tze zu lesen, bei denen das Pronomen entweder passend zum Antezedenten gew{\"a}hlt war (Mia - sie) oder unpassend (Mia - er). Erg{\"a}nzend wurden Leseverstehen und Lesefl{\"u}ssigkeit erhoben und mit der F{\"a}higkeit der Kinder, spontan ein inkongruentes Pronomen w{\"a}hrend des Lesens zu erkennen, in Verbindung gebracht. Die dritte Studie untersuchte die Blickbewegungen auf dem Pronomen in Abh{\"a}ngigkeit von variierender Geschlechtsinformationen genauer. Sie verglich den Lesefluss und das Leseverstehen von Kindern in Pronomenregionen, in denen das Pronomen anhand von der Geschlechtsinformation eindeutig einem Protagonisten zugeordnet werden kann (Peter und Paula…, er…) mit Lesesituationen, in denen der weitere Satzkontext zur Aufl{\"o}sung herangezogen werden muss (Peter und Paul, … er…). Dabei wurden die Blickbewegungen auf der Pronomenregion mit dem Leseverstehen, insbesondere dem Verstehen des Pronomens, in Verbindung gebracht. Dieses Experiment wurde im Sinne einer Longitudinalstudie in Klasse 3 und Klasse 4 mit der gleichen Gruppe von 70 Kindern durchgef{\"u}hrt. Zusammengefasst belegen die Ergebnisse dieser Dissertation, dass Kinder im Alter zwischen 8 und 9 Jahren noch deutliche Schwierigkeiten mit dem Verstehen von Pronomen in Leseaufgaben haben. Die Antworten auf Verst{\"a}ndnisfragen zum Pronomen zeigen insbesondere, dass Kinder die Kontextinformation in S{\"a}tzen nur unzureichend f{\"u}r die Pronomenaufl{\"o}sung nutzen, und dass ihr Verst{\"a}ndnis eines Pronomens wesentlich davon abh{\"a}ngt, ob das Pronomen anhand der Geschlechtsinformation eindeutig einem Antezedenten zugewiesen werden kann. Dies zeigte sich bei Kindern im 3., aber auch noch im 4. Schuljahr. Die Ergebnisse der Analyse von Blickbewegungsdaten, welche den wesentlichen Beitrag der vorliegenden Dissertation zum Forschungsfeld darstellen, zeigen zun{\"a}chst, dass Kinder ein Pronomen erwarten, wenn der Antezent salient ist (Studie 1). Anders als angenommen gibt es keinen Beleg daf{\"u}r, dass der kindliche Lesefluss von einer Wiederholung des Antezedenten profitiert. Der Befund eines repeated name penalty effects bei Kindern dieser Altersgruppe belegt im Gegenteil eine Sensitivit{\"a}t f{\"u}r die Diskursregeln, nach denen Pronomen auf saliente Antezedenten referieren. Allerdings kann daraus nicht abgeleitet werden, dass die Online-Pronomenaufl{\"o}sung von Kindern mit denen von erwachsenen Lesenden vergleichbar ist. Die Ergebnisse der Analyse von Blickbewegungsdaten auf der Pronomenregion (Studien 2 und 3) belegen wichtige Unterschiede zwischen Kindern und Erwachsenen, sowie deutliche interindividuelle Unterschiede in Zusammenhang mit dem Leseverstehen und der Lesefl{\"u}ssigkeit der Kinder. Die Ergebnisse der Studie 2 belegen einen Zusammenhang zwischen der Lesefl{\"u}ssigkeit eines Kindes und der F{\"a}higkeit, eine Inkongruenz zwischen Pronomen und Antezedenten w{\"a}hrend des Lesens wahrzunehmen. W{\"a}hrend alle Kinder l{\"a}ngere gaze durations (erste Verweildauer) auf einem inkongruenten Pronomen hatten, zeigte sich nur bei Kindern mit hoher Lesefl{\"u}ssigkeit eine Tendenz zu regressiven Blickbewegungen aus der fraglichen Pronomenregion. Diese regressiven Blickbewegungen gelten als Signal f{\"u}r eine lokale Verarbeitungsschwierigkeit und werden als Versuch interpretiert, diese Schwierigkeit aufzul{\"o}sen. Eine hohe Lesefl{\"u}ssigkeit war also korreliert mit dem Erkennen der Inkongruenz. Dar{\"u}ber hinaus war das Blickbewegungsmuster der Kinder, die die Inkongruenz erkannten, vergleichbarer mit dem der erwachsenen Kontrollgruppe. Die Befunde werden so interpretiert, dass Kinder mit einer h{\"o}heren Lesefl{\"u}ssigkeit mehr kognitive Ressourcen f{\"u}r die {\"U}berwachung ihres eigenen Leseprozesses zur Verf{\"u}gung stehen, und sie diese freien Ressourcen zur Pronomenaufl{\"o}sung auch in schwierigen Satzkontexten nutzen k{\"o}nnen. Kinder unterscheiden sich stark in ihrem Leseverstehen, auch innerhalb einer Kohorte. Die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation belegen, dass vorwiegend Kinder mit gutem Leseverstehen in der Lage sind, Pronomen w{\"a}hrend des Lesens anhand derer Geschlechtsinformation aufzul{\"o}sen. Es l{\"a}sst sich zeigen, dass sich gute Lesende nachweislich mehr Zeit in einer Pronomenregion nehmen, wenn das Pronomen anhand der Geschlechtsinformation direkt aufgel{\"o}st werden kann. Darin unterscheiden sie sich von schlechteren Lesenden, auch wenn diese insgesamt eine l{\"a}ngere Lesedauer zeigen. Das Alter der Kinder war dabei weniger entscheidend als ihre individuelle Leistung im Leseverstehens- und Lesefl{\"u}ssigkeitstest. Zusammengefasst l{\"a}sst sich sagen, dass gute Lesende unter den Kindern in der Lage sind, Pronomen w{\"a}hrend des Lesens spontan aufzul{\"o}sen. Dabei ist das Leseverstehen ein entscheidender Faktor in beiden untersuchten Altersstufen. F{\"u}r einen Einfluss des Alters der Kinder gab es dagegen kein Indiz. Der Beitrag der vorliegenden Dissertation zum Forschungsfeld ist die Untersuchung und Darstellung der spezifischen Blickbewegungsmuster im Zusammenhang mit einer erfolgreichen Aufl{\"o}sung von Pronomen bei Kindern. Das Blickbewegungsverhalten in der Pronomenregion ist abh{\"a}ngig vom Leseverstehen und der Lesefl{\"u}ssigkeit der Kinder. Die vorliegenden Ergebnisse lassen vermuten, dass viele Kinder Pronomen w{\"a}hrend des Satzverstehens nicht spontan aufl{\"o}sen, was sich negativ auf ihr Leseverstehen auswirkt, und zwar vermutlich umso mehr in komplexeren Textzusammenh{\"a}ngen. Die vorliegende Arbeit verdeutlicht die kognitiven Anforderungen, die erfolgreiche Pronomenaufl{\"o}sung an Kinder stellt. Nicht zuletzt gibt sie wichtige Impulse f{\"u}r die Untersuchung von {\"u}bergeordneten Leseprozessen in nat{\"u}rlichen Leseumgebungen mittels Eyetracking auch bei j{\"u}ngeren Kindern.}, language = {en} } @phdthesis{Wundrak2008, author = {Wundrak, Rixta}, title = {Chinesen in Bukarest : Diskurse und Geschichten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-29175}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2008}, abstract = {In dieser ethnographisch-soziologischen Fallstudie wird die Geschichte der chinesischen Immigration in Bukarest nach 1990 in ihrer Besonderheit und ihren allgemeinen Strukturen nachvollzogen. Dies geschieht durch eine Doppelperspektive auf den Fall: Die Rekonstruktion der diskursiven (Re-)Pr{\"a}sentation des Falles als methodisch-analytische Vorstufe wurde einer anschließenden historischen Rekon-struktion der erlebten Geschichte der Migranten vorangestellt. Die anschließende Kontrastierung der Ergebnisse aus beiden Analyseschritten diente der Heraus-arbeitung vorher noch nicht sichtbarer Interdependenzen und Bez{\"u}ge zwischen diesen beiden Ebenen. Mit anderen Worten: Die diskursive Ebene und die historische bzw. erlebte Ebene bilden gemeinsam und in Verschr{\"a}nkung miteinander die konstitutive/n Struktur/en des Falles: Erstens geht es um die Besonderheit der Post-1989-Migration von China nach Rum{\"a}nien im Kontext von Transformationen. So ist f{\"u}r die Struktur und den Verlauf des Falles bestimmend, dass sich mehrere Wandlungsprozesse sowohl im Herkunfts- als auch im Einwanderungskontext zugleich ereigneten. Dazu geh{\"o}ren die Globalisierung allgemein sowie die als Transformationen bezeichneten Prozesse in China seit 1978 und in Rum{\"a}nien seit 1989. Auf nationaler, lokaler Ebene sowie auf der Ebene der allt{\"a}glichen sozialen Wirklichkeit der Stadtbev{\"o}lkerung und der Immigranten in Bukarest war zu beobachten, dass diese mit rapiden Ver{\"a}nderungen konfrontiert waren und sind. So kamen zu Beginn der 1990er Jahre einige Pioniere mit Koffern voll China-Ware in Bukarest an und verkauften ihre Ware auf den unz{\"a}hligen kleinen Straßenm{\"a}rkten der Stadt. Im Jahr 2007 befindet sich auf einem großen Areal am Stadtrand von Bukarest ein Baukomplex aus acht großen Shopping-Malls. Chinesische UnternehmerInnen investieren nun in Großprojekte wie etwa der Telekommunikation in Rum{\"a}nien. Neu ist auch die Rekrutierung von chinesischen Textilarbeiterinnen durch rum{\"a}nische Unternehmer. Diese Entwicklung h{\"a}ngt mit dem gegenw{\"a}rtigen Mangel an rum{\"a}nischen Arbeitskr{\"a}ften aufgrund der Auswanderungs-wellen aus Rum{\"a}nien zusammen. Charakteristisch ist jedoch, dass diese ge-sellschaftlich tiefgreifenden {\"A}nderungen, die nicht nur die hier genannten {\"o}ko-nomischen, sondern auch politische und soziale Konsequenzen haben, in einem starken Kontrast dazu stehen, dass ihre soziale Wirklichkeit in der Forschung, der Politik und {\"O}ffentlichkeit unbeachtet und unbekannt blieb. Als zweites Themenfeld ist das Spannungsverh{\"a}ltnis von lokalen und globalen Prozessen f{\"u}r die Geschichte der Migranten zu nennen. Dabei sind die Bedeutung der „Verortung" einerseits und die der Transnationalit{\"a}t andererseits strukturbildend f{\"u}r die Fallgeschichte. Dabei spielte die Auseinandersetzung mit dem wissenschaftlichen Transnationalismuskonzept eine besondere Rolle: Dieses behandelte ich als theo-retischen Diskurs, der zun{\"a}chst kritisch betrachtet wurde. Die Frage, ob und wie die chinesische Community in Bukarest transnational lebt und was transnationale Lebens-formen sein k{\"o}nnten, wurde empirisch beantwortet. Drittens habe ich unter Bezugnahme auf das Konzept des sozialen Deutungsmusters aufgezeigt, dass Informalit{\"a}t als soziales Konstrukt auf unterschiedlichen Ebenen fallbestimmend ist. Informalisierungsprozesse sowie damit verbundene Illegalisierung und Kriminalisierung der Migranten in Europa bilden also ein weiteres Themenfeld der Fallstruktur. Schließlich stellt die gesellschaftliche Konstruktion kultureller Deutungsmuster {\"u}ber chinesische Migranten ein viertes zentrales Thema der Fallstruktur dar. Die chinesischen Migranten in Bukarest leben im Fadenkreuz unterschiedlicher Zuschreibungen. Im Herkunftsland werden sie als patriotische Kapitalisten, die Moder-nit{\"a}t ins Land bringen, gefeiert. In Europa werden sie der internationalen Welle ‚illegaler Migration' zugeordnet und auf Kriminelle und/oder Opfer reduziert. In Bukarest leben sie mit und in Konkurrenz der Bewertungen bzw. Abwertungen von Minderheitengruppen, wie etwa der Roma-Minderheit. Diese Bewertungen und Zuschreibungen haben mehrere Konsequenzen. Eine davon ist, dass chinesische Immigranten in Bukarest es gelernt haben, mit diesen aktiv umzugehen. So wurde deutlich, dass sich kulturelle Deutungsmuster nicht nur habituell verankern oder als biographisches Kapital gelebt werden, sondern situationsangemessen genutzt oder sogar teilsweise inszeniert werden, mit dem Ziel, einen Weg in die Gesellschaft zu finden und in dieser als Minderheitengruppe in eine respektierte Position zu gelangen.}, language = {de} } @phdthesis{Oey2008, author = {Oey, Melanie}, title = {Chloroplasts as bioreactors : high-yield production of active bacteriolytic protein antibiotics}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-28950}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2008}, abstract = {Plants, more precisely their chloroplasts with their bacterial-like expression machinery inherited from their cyanobacterial ancestors, can potentially offer a cheap expression system for proteinaceous pharmaceuticals. This system would be easily scalable and provides appropriate safety due to chloroplasts maternal inheritance. In this work, it was shown that three phage lytic enzymes (Pal, Cpl-1 and PlyGBS) could be successfully expressed at very high levels and with high stability in tobacco chloroplasts. PlyGBS expression reached an amount of foreign protein accumulation (> 70\% TSP) that has never been obtained before. Although the high expression levels of PlyGBS caused a pale green phenotype with retarded growth, presumably due to exhaustion of plastid protein synthesis capacity, development and seed production were not impaired under greenhouse conditions. Since Pal and Cpl-1 showed toxic effects when expressed in E. coli, a special plastid transformation vector (pTox) was constructed to allow DNA amplification in bacteria. The construction of the pTox transformation vector allowing a recombinase-mediated deletion of an E. coli transcription block in the chloroplast, leading to an increase of foreign protein accumulation to up to 40\% of TSP for Pal and 20\% of TSP for Cpl-1. High dose-dependent bactericidal efficiency was shown for all three plant-derived lytic enzymes using their pathogenic target bacteria S. pyogenes and S. pneumoniae. Confirmation of specificity was obtained for the endotoxic proteins Pal and Cpl-1 by application to E. coli cultures. These results establish tobacco chloroplasts as a new cost-efficient and convenient production platform for phage lytic enzymes and address the greatest obstacle for clinical application. The present study is the first report of lysin production in a non-bacterial system. The properties of chloroplast-produced lysins described in this work, their stability, high accumulation rate and biological activity make them highly attractive candidates for future antibiotics.}, language = {en} }