@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{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{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{Bufe2003,
author = {Bufe, Bernd},
title = {Identifizierung und Charakterisierung von Bitterrezeptoren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001130},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Menschen nehmen Tausende von Stoffen als bitter wahr. Die chemische Struktur der verschiedenen Bitterstoffe ist sehr vielf{\"a}ltig: Sie reicht von kleinen Molek{\"u}len wie Kaliumchlorid oder Harnstoff, bis zu sehr komplexen organischen Verbindungen. Die Gr{\"o}ße der einzigen bekannten menschlichen Familie von Bitterrezeptoren (TAS2Rs) wurde auf nur ca. 80-120 Mitglieder gesch{\"a}tzt. In Anbetracht der hohen Zahl und Komplexit{\"a}t der Bitterstoffe erscheint die Zahl von Rezeptoren als sehr gering. Dies f{\"u}hrt nat{\"u}rlich zu einer Reihe von Fragen: Wie viele Mitglieder hat die menschliche TAS2R-Genfamilie? Wie viele verschiedene Substanzen k{\"o}nnen denselben Rezeptor aktivieren? Scheint die Zahl der TAS2R-Rezeptoren ausreichend, alle Bitterstoffe wahrnehmen zu k{\"o}nnen oder muss es noch andere Bitterrezeptorfamilien geben? Diese Fragen zu beantworten, ist das Ziel der vorliegenden Arbeit. Hier durchgef{\"u}hrte Analysen des menschlichen Genomprojektes zeigen, dass Menschen ca. 25 TAS2R-Rezeptoren besitzt, die eine sehr divergente Aminos{\"a}urestruktur aufweisen. Diese Rezeptoren wurden in eine neu entwickelte Expressionskassette kloniert, die den Transport des Rezeptors an die Zelloberfl{\"a}che erm{\"o}glicht. Um Liganden f{\"u}r die menschliche TAS2R-Rezeptoren zu identifizieren, wurden die Rezeptoren in HEK293 Zellen exprimiert und mit verschiedenen Bitterstoffen stimuliert. Der Nachweis der Rezeptoraktivierung erfolgte durch Calcium-Imaging. Es konnte gezeigt werden, dass hTAS2R16 der menschliche Rezeptor zur Wahrnehmung von Salicin und verwandten bitteren Pyranosiden ist. So wird hTAS2R16 in HEK293 Zellen durch Salicin und chemisch verwandte Substanzen aktiviert. Ein Vergleich der in diesem Messsystem erhaltenen Daten mit psychophysikalisch ermittelten Geschmackswahrnehmungen beim Menschen, ergab eine hohe {\"U}bereinstimmung. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass die Desensitiverung einzelner Rezeptoren die Ursache f{\"u}r die Adaption des Bittergeschmacks ist. Der Nachweis der Expression des Rezeptors in menschlichen Geschmackspapillen, sowie die festgestellte Assoziation des G/A Polymorpphismus an Position 665 des hTAS2R16 Gens mit einer reduzierten Salicinwahrnehmung, sind weitere unabh{\"a}ngige Beweise f{\"u}r diese These. Ein anderer menschlicher Rezeptor, hTAS2R10, wird durch die Bitterstoffe Strychnin, Brucin und Denatonium aktiviert. Dies sowie die Tatsache, dass die zur Aktivierung benutzten Konzentrationen eine sinnvolle Korrelation zu dem menschlichen Geschmacksschwellwert von Strychnin zeigen, sind starke Hinweise, dass hTAS2R10 der menschliche Rezeptor zur Wahrnehmung von Strychnin und verwandten Substanzen ist. Die vorliegenden Daten zeigen eindeutig, dass die TAS2R-Rezeptoren auch beim Menschen Bitterrezeptoren darstellen. Sowohl hTAS2R16, als auch hTAS2R10 werden durch ein Spektrum strukturell sehr unterschiedlicher Bitterstoffe aktiviert. Falls die anderen Mitglieder der TAS2R-Familie ebenfalls dieses Verhalten zeigen, w{\"a}re es m{\"o}glich, dass die nur ca. 25 Mitglieder umfassende TAS2R-Rezeptorfamilie des Menschen tats{\"a}chlich zur Wahrnehmung aller Bitterstoffe ausreicht.},
language = {de}
}
@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{Hoyer2003,
author = {Hoyer, Stephan W.},
title = {Pr{\"a}diktiver Wert sensorischer Laboruntersuchungen f{\"u}r den Getr{\"a}nkekonsum {\"a}lterer Menschen unter Alltagsbedingungen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001057},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Zur Ermittlung der Akzeptanz und ihres pr{\"a}diktiven Wertes f{\"u}r den Verzehr von Lebensmitteln bzw. Getr{\"a}nken, sind Beliebtheitspr{\"u}fungen mit Konsumenten unter standardisierten Bedingungen im Sensoriklabor {\"u}blich. Die pr{\"a}diktive Aussagekraft dieser Laboruntersuchungen wird jedoch durch folgende Aspekte eingeschr{\"a}nkt: (1) Der situative Kontext wird ausgeschaltet, d.h. die Verzehrssituation, in der ein Produkt {\"u}blicherweise konsumiert wird, ist im Labor bewusst eliminiert und das zu bewertende Produkt wird nicht in einer kompletten Mahlzeit dargeboten (2) Der Produktkontakt im Labor ist im Gegensatz zu der anhaltenden Konfrontation unter allt{\"a}glichen Bedingungen nur kurzfristig, was Langzeitaussagen bzw. Dauerpr{\"a}ferenzen nicht zul{\"a}ßt; (3) Im Labortest ist die freie Auswahl auf eine geringe Anzahl angebotener Produkte beschr{\"a}nkt. In dieser Arbeit soll daher die Frage beantwortet werden, welchen pr{\"a}diktiven Wert sensorische Beliebtheitsuntersuchungen im Labor f{\"u}r Lebensmittelakzeptanz und -verzehr unter Alltagssituationen haben. Dies wird f{\"u}r verschiedene Altersgruppen gezeigt, die frei in ihrer Entscheidungsfindung sind. Dazu gaben 56 Studenten (23,1\&\#177;3,7 Jahre) und zwei Seniorengruppen, zum einen aus einer Begegnungsst{\"a}tte (20 Probanden; 75,6\&\#177;8,1 Jahre) und zum anderen aus dem betreuten Wohnen (14 Probanden; 76,1\&\#177;12,5 Jahre), in einer ersten Laboruntersuchung Beliebtheitsbewertungen (Akzeptanz und Rangordnungspr{\"u}fung) zu 6 Erfrischungsgetr{\"a}nken ab. Anschließend folgte ein mindestens vierw{\"o}chiger Zeitraum, in denen die Probanden aus einem speziell f{\"u}r die Studie konzipierten Automaten Getr{\"a}nke in Einrichtungen der Gemeinschaftsverpflegung entnehmen konnten. Die Entnahme war via Chipkarte ad libitum m{\"o}glich. Computergest{\"u}tzt wurden dabei individuelle Getr{\"a}nkewahl, Menge und Entnahmezeit aufgezeichnet. Unmittelbar nach der Automatenphase wurde eine erneute Laboruntersuchung durchgef{\"u}hrt. In allen Untersuchungsphasen wurden dieselben Erfrischungsgetr{\"a}nke aus Konzentrat, variiert in Apfel- oder Orangensaftgeschmack, ohne oder mit Zusatz von Zucker (20g/l) und Kohlens{\"a}ure (4 g/l CO2), angeboten. Eine Quntitativ Deskriptive Analyse best{\"a}tigte unterschiedliche Profile bei den Produkten, so dass von sensorisch wahrnehmbaren Unterschieden zwischen den Produkten ausgegangen werden konnte. Die Probanden bekamen zu keiner Zeit Informationen {\"u}ber die exakte Zusammensetzung der Getr{\"a}nke. Sowohl in der Laborbewertung als auch nach Getr{\"a}nkekonsum via Automat, fanden sich unterschiede zwischen den Altersgruppen. In der Akzeptanzpr{\"u}fung bewerteten Studenten die Apfelvarianten besser als die Orangenvarianten. Senioren, die insgesamt h{\"o}here Akzeptanzwerte vergaben, bewerteten alle Getr{\"a}nke in fast allen Attributen gleichermaßen gut. Nach der 4-w{\"o}chigen Automatenphase hatte sich die Akzeptanz der sechs Getr{\"a}nke nicht wesentlich ge{\"a}ndert. Auch in beiden Rangordnungspr{\"u}fungen waren bei den Studenten \„Apfel\“ und \„Apfel mit Kohlens{\"a}ure\“ auf den ersten Pl{\"a}tzen, \„Orange mit Zuckerzusatz\“ auf dem letzten Platz. Nach Adjustierung auf die individuelle Trinkmenge (in Wenig-, Mittel- Vieltrinker) und wurde \„Apfel mit Kohlens{\"a}ure\“ in der Automatenphase von den Studenten am meisten getrunken. In der Vieltrinkergruppe wurde \„Orange mit Zuckerzusatz\“ deutlich vernachl{\"a}ssigt. Der Automatenkonsum der Studenten best{\"a}tigte damit im Wesentlichen die Ergebnisse der Beliebtheitspr{\"u}fung im Labor. Bei den Senioren waren in der Rangordnungspr{\"u}fung, die eine Lieblingsreihenfolge erzwang, alle s{\"u}ßeren Getr{\"a}nke (mit Zuckerzusatz) auf den ersten Pl{\"a}tzen. In der Automatenphase wurden jedoch viele Getr{\"a}nke ohne Zuckerzusatz bevorzugt. Dies zeigte sich sowohl in der individuellen Pr{\"a}ferenz, als auch im Gesamtkonsum. Aufgrund der Ergebnisse kann der pr{\"a}diktive Wert von Laboruntersuchungen mit Senioren in Bezug auf die Auswahl und den Konsum unter allt{\"a}glichen Bedingungen als gering beurteilt werden. Die Getr{\"a}nke mit der individuell h{\"o}chsten Laborpr{\"a}ferenz wurden unter Alltagsumgebung in der Gemeinschaftsverpflegung in deutlich geringeren Umfang als erwartet verzehrt. In der Vergleichsgruppe der Studenten ist die {\"U}bereinstimmung gr{\"o}ßer(p<0,05). In H{\"a}ufigkeitsfrageb{\"o}gen vor und nach der Automatenphase wurde das Trinkverhalten speziell von kohlens{\"a}urehaltigen Getr{\"a}nken erfragt. Der Anteil von kohlens{\"a}urehaltigen Getr{\"a}nken ist sehr variabel, und kann tagesabh{\"a}ngig von einem geringen bis zum Hauptanteil ausmachen. Senioren tranken von den Automatengetr{\"a}nken weniger kohlens{\"a}urehaltige Getr{\"a}nke als Studenten(p<0,001). Trotzdem zeigte nur eine Minderheit einen v{\"o}lligen Verzicht, wie sich durch Fragebogen und auch Automatenkonsum ermitteln ließ. Die Verwendung eines computergest{\"u}tzten Getr{\"a}nkeautomaten bietet eine neue M{\"o}glichkeit, die Langzeitpr{\"a}ferenz und den tats{\"a}chlichen Konsum unter gewohnten Alltagsbedingungen und bei freier Produktauswahl zu ermitteln. Selbst bei Altersgruppen, die mit Laboruntersuchungen {\"u}berfordert sind, k{\"o}nnen Vorlieben untersucht werden.},
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{Schmidt2006,
author = {Schmidt, Ruth Maria},
title = {Signalkaskaden und Steuermechanismen in den Speicheldr{\"u}sen von Dipteren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7714},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Fl{\"u}ssigkeitssekretion und Proteinsekretion werden in Speicheldr{\"u}sen von Insekten {\"u}ber Hormone und Neurotransmitter gesteuert. Diese entfalten ihre physiologische Wirkung in den sekretorischen Dr{\"u}senzellen haupts{\"a}chlich {\"u}ber den zyklischen Adenosinmonophosphat (cAMP)-Signalweg und den Inositoltrisphosphat (IP3) / Ca2+-Signalweg. Die Mechanismen m{\"o}glicher Wechselwirkungen zwischen diesen Signalwegen und ihre physiologischen Auswirkungen sind unzureichend bekannt. Im Mittelpunkt dieser Arbeit stand die Frage, ob und wie sich der Ca2+-Signalweg und der cAMP-Signalweg in der Speicheldr{\"u}se der Diptere Calliphora vicina beeinflussen. Substanzen wie 5-Fluoro-α-Methyltryptamin und Histamin wurden in fr{\"u}heren Arbei-ten als Agonisten genutzt, um in den Speicheldr{\"u}sen von C. vicina selektiv den cAMP-Signalweg (getrennt vom IP3/Ca2+-Signalweg) zu aktivieren. Es zeigte sich in transepithelialen Potentialmessungen und mikrofluorometrischen Ca2+-Untersuchungen, dass beide Substanzen sowohl den cAMP-Weg als auch den Ca2+-Signalweg aktivierten. Die physiologischen Ursachen der Histamin-induzierten Ca2+-Erh{\"o}hung wurden genauer untersucht. Zusammengefasst zeigten diese Untersuchungen, dass Histamin wie 5-HT den cAMP-Weg und die Phosphoinositidkaskade aktivierte. Im Gegensatz zu den 5-HT-induzierten Ca2+-Oszillationen, welche durch interzellul{\"a}re Ca2+-Wellen synchronisiert werden, verursachte Histamin bei niedrigen Konzentrationen lokale Ca2+-Oszillationen in einzelnen Zellen (keine Wellen). Bei h{\"o}heren Histamin-Konzentrationen war eine anhaltende Ca2+-Erh{\"o}hung oder ein synchrones Ca2+-beating
in der gesamten Dr{\"u}se zu beobachten. Des Weiteren wurde die Frage untersucht, ob eine Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren cAMP-Konzentration den IP3 Ca2+-Signalweg in den Epithelzellen der Speicheldr{\"u}se beeinflussen kann. Es zeigte sich, dass cAMP den durch schwellennahe 5-HT-Konzentrationen induzierten Ca2+-Anstieg verst{\"a}rkte. Diese Verst{\"a}rkung wurde durch eine PKA-vermittelte Sensitivierung des IP3-Rezeptor/Ca2+-Kanals f{\"u}r IP3 verursacht. Immunzytochemische Untersuchungen deuten dar-auf hin, dass die Proteinkinase A eng mit dem IP3-Rezeptor/Ca2+-Kanal assoziiert ist. Diese Messungen zeigen erstmals, dass auch bei Invertebraten der Botenstoff cAMP, PKA-vermittelt, den IP3-Rezeptor/Ca2+-Kanal des ER f{\"u}r IP3 sensitiviert.},
subject = {Speichel},
language = {de}
}
@phdthesis{Jurrmann2006,
author = {Jurrmann, Nadine},
title = {Die Hemmung der Bildung des Interleukin-1-Rezeptorkomplexes als redoxregulierter antiinflammatorischer Mechanismus},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7584},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Das proinflammatorische Zytokin Interleukin-1 (IL-1) spielt eine zentrale Rolle bei Entz{\"u}ndungen und Infektionen. Die zellul{\"a}ren Antworten von IL-1 werden {\"u}ber den IL-1-Rezeptor Typ I (IL-1RI) vermittelt. Adapterproteine und die IL-1RI-assoziierte Kinase IRAK werden nach Ligandenbindung an den Rezeptor rekrutiert. Nach ihrer Phosphorylierung dissoziiert die IRAK vom IL-1RI-Komplex und aktiviert weitere Kinasen, was letztendlich zur Aktivierung von NF-κB und zur Induktion der Transkription von Genen f{\"u}hrt. F{\"u}r eine ad{\"a}quate Immunantwort ist ein intrazellul{\"a}rer reduzierter Status von Proteinthiolen essentiell. Vorausgegangene Untersuchungen an der murinen Thymomzelllinie EL-4 zeigten, dass die IL-1-Signalkaskade durch thiolmodifizierende Substanzen wie Menadion (MD) oder Phenylarsinoxid (PAO) gehemmt wird. Eine IL-1-abh{\"a}ngige Aktivierung von IL-1RI-assoziierte Kinasen oder NF-κB fand nicht mehr statt. Ziele dieser Arbeit waren: (i) m{\"o}gliche Proteine, die f{\"u}r den Angriff von thiolmodifizierenden Agenzien ein Ziel sein k{\"o}nnten, zu identifizieren und (ii) den Einfluss nahrungsrelevanter und redoxaktiver Substanzen auf fr{\"u}he Ereignisse der IL-1-Signaltransduktion wie der Bildung des IL-1RI-Komplexes zu untersuchen. Als Zellmodell wurden EL-4-Zellen mit stabil {\"u}berexprimierter IRAK (EL-4IRAK) verwendet. Um die Bildung des IL-1RI-Komplexes, anschließende Phosphorylierungsereignisse und somit Kinase-Aktivit{\"a}ten nachzuweisen, wurden Co-Pr{\"a}zipitations-Experimente und in vitro Kinase Tests durchgef{\"u}hrt. Die Markierung von Proteinthiolen erfolgte mit dem thiolspezifischen Reagenz Iodoacetyl-[125I]-Iodotyrosin ([125I]-IAIT). Die Vorbehandlung von EL-4IRAK-Zellen mit MD oder PAO f{\"u}hrte zu einer Hemmung der Rekrutierung der IRAK an den IL-1RI und der anschließenden Phosphorylierungen. Zur Identifikation weiterer IL-1RI-assoziierter Proteine wurden IL-1RI-Immunpr{\"a}zipitate zweidimensional aufgetrennt, Colloidal-Coomassie gef{\"a}rbte Proteinspots ausgeschnitten und anschließend massenspektrometrisch mittels ESI-Q-TOF analysiert. Bei der Analyse wurden Proteine des Cytoskeletts wie z. B. Actin identifiziert. In Analogie zu den synthetischen Substanzen MD und PAO wurden nahrungsrelevante und redoxaktive Substanzen wie Curcumin (Gelbwurz) und Sulforaphan (Broccoli) eingesetzt, um zu untersuchen, ob sie bereits fr{\"u}h die IL-1-Signaltransduktion beeinflussen. Bislang sind antiinflammatorische Effekte dieser beiden Nahrungsinhaltsstoffe nur auf der Ebene der Zytokin-vermittelten Aktivierung von NF-κB beschrieben. Sowohl Curcumin als auch Sulforaphan blockierten konzentrationsabh{\"a}ngig die Assoziation der IRAK an den IL-1RI in EL-4IRAK-Zellen, wobei beide Substanzen unterschiedlich wirkten. Curcumin beeinflusste die IRAK-Aktivierung durch direkte Modifikation von Thiolen der IRAK ohne die Bindung von IL-1 mit dem IL-1RI zu beeintr{\"a}chtigen. Sulforaphan hingegen induzierte auf mRNA- und Proteinebene die Expression von Tollip, welches durch PCR bzw. Western Blot nachgewiesen wurde. Tollip, ein negativer Regulator in TLR/IL-1RI-Signalkaskaden, k{\"o}nnte somit nach Induktion die IRAK-Aktivierung unterdr{\"u}cken. Die Sulforaphan-abh{\"a}ngige Induktion der Tollip-Expression erfolgte jedoch nicht {\"u}ber Nrf2 und "antioxidant response element" (ARE)-regulierte Transkription, obwohl Sulforaphan ein bekannter Nrf2-Aktivator ist. Diese Ergebnisse veranschaulichen, dass die IRAK ein redoxsensitives Protein ist und f{\"u}r die Bildung des IL-1RI-Komplexes reduzierte Proteinthiole eine Voraussetzung sind. Der Angriffspunkt f{\"u}r die antiinflammatorische Wirkung der beiden Nahrungsbestandteile Curcumin und Sulforaphan ist die Bildung des IL-1RI-Komplexes als ein fr{\"u}hes Ereignis in der IL-1-Signalkaskade. Die Hemmung dieses Prozesses w{\"u}rde die in der Literatur beobachteten Inhibitionen der abw{\"a}rts liegenden Signale wie die Aktivierung von NF-κB und die Induktion proinflammatorischer Proteine erkl{\"a}ren.},
subject = {Interleukin-1},
language = {de}
}
@phdthesis{Gromelski2006,
author = {Gromelski, Sandra},
title = {Wechselwirkung zwischen Lipiden und DNA : auf dem Weg zum k{\"u}nstlichen Virus},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7629},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Weltweit versuchen Wissenschaftler, k{\"u}nstliche Viren f{\"u}r den Gentransfer zu konstruieren, die nicht reproduktionsf{\"a}hig sind. Diese sollen die Vorteile der nat{\"u}rlichen Viren besitzen (effizienter Transport von genetischem Material), jedoch keine Antigene auf ihrer Oberfl{\"a}che tragen, die Immunreaktionen ausl{\"o}sen. Ziel dieses Projektes ist es, einen k{\"u}nstlichen Viruspartikel herzustellen, dessen Basis eine Polyelektrolytenhohlkugel bildet, die mit einer Lipiddoppelschicht bedeckt ist. Um intakte Doppelschichten zu erzeugen, muss die Wechselwirkung zwischen Lipid und Polyelektrolyt (z.B. DNA) verstanden und optimiert werden. Dazu ist es notwendig, die strukturelle Grundlage der Interaktion aufzukl{\"a}ren. Positiv geladene Lipide gehen zwar starke Wechselwirkungen mit der negativ geladenen DNA ein, sie wirken jedoch toxisch auf biologische Zellen. In der vorliegenden Arbeit wurde daher die durch zweiwertige Kationen vermittelte Kopplung von genomischer oder Plasmid-DNA an zwitterionische oder negativ geladene Phospholipide an zwei Modellsystemen untersucht. 1. Modellsystem: Lipidmonoschicht an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che Methoden: Filmwaagentechnik in Kombination mit IR-Spektroskopie (IRRAS), R{\"o}ntgenreflexion (XR), R{\"o}ntgendiffraktion (GIXD), Brewsterwinkel-Mikroskopie (BAM), R{\"o}ntgenfluoreszenz (XRF) und Oberfl{\"a}chenpotentialmessungen Resultate: A) Die Anwesenheit der zweiwertigen Kationen Ba2+, Mg2+, Ca2+ oder Mn2+ in der Subphase hat keinen nachweisbaren Einfluss auf die Struktur der zwitterionischen DMPE- (1,2-Dimyristoyl-phosphatidyl-ethanolamin) Monoschicht. B) In der Subphase gel{\"o}ste DNA adsorbiert nur in Gegenwart dieser Kationen an der DMPE-Monoschicht. C) Sowohl die Adsorption genomischer Kalbsthymus-DNA als auch der Plasmid-DNA pGL3 bewirkt eine Reduktion des Neigungswinkels der Alkylketten, die auf einen ver{\"a}nderten Platzbedarf der Kopfgruppe zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Durch die Umorientierung der Kopfgruppe wird die elektrostatische Wechselwirkung zwischen den positiv geladenen Stickstoffatomen der Lipidkopfgruppen und den negativ geladenen DNA-Phosphaten erh{\"o}ht. D) Die adsorbierte DNA weist eine geordnete Struktur auf, wenn sie durch Barium-, Magnesium-, Calcium- oder Manganionen komplexiert ist. Der Abstand zwischen parallelen DNA-Str{\"a}ngen h{\"a}ngt dabei von der Gr{\"o}ße der DNA-Fragmente sowie von der Art des Kations ab. Die gr{\"o}ßten Abst{\"a}nde ergeben sich mit Bariumionen, gefolgt von Magnesium- und Calciumionen. Die kleinsten DNA-Abst{\"a}nde werden durch Komplexierung mit Manganionen erhalten. Diese Ionenreihenfolge stellt sich sowohl f{\"u}r genomische DNA als auch f{\"u}r Plasmid-DNA ein. E) Die DNA-Abst{\"a}nde werden durch die Kompression des Lipidfilms nicht beeinflusst. Zwischen der Lipidmonoschicht und der adsorbierten DNA besteht demnach nur eine schwache Wechselwirkung. Offensichtlich befindet sich die durch zweiwertige Kationen komplexierte DNA als weitgehend eigenst{\"a}ndige Schicht unter dem Lipidfilm. 2. Modellsystem: Lipiddoppelschicht an der fest/fl{\"u}ssig-Grenzfl{\"a}che Methoden: Neutronenreflexion (NR) und Quarzmikrowaage (QCM-D) Resultate: A) Das zwitterionische Phospholipid DMPC (1,2-Dimyristoyl-phosphatidylcholin) bildet keine Lipiddoppelschicht auf planaren Polyelektrolytmultischichten aus, deren letzte Lage das positiv geladene PAH (Polyallylamin) ist. B) Hingegen bildet DMPC auf dem negativ geladenen PSS (Polystyrolsulfonat) eine Doppelschicht aus, die jedoch Defekte aufweist. C) Eine Adsorption von genomischer Kalbsthymus-DNA auf dieser Lipidschicht findet nur in Gegenwart von Calciumionen statt. Andere zweiwertige Kationen wurden nicht untersucht. D) Das negativ geladene Phospholipid DLPA (1,2-Dilauryl-phosphatids{\"a}ure) bildet auf dem positiv geladenen PAH eine Lipiddoppelschicht aus, die Defekte aufweist. E) DNA adsorbiert ebenfalls erst in Anwesenheit von Calciumionen in der L{\"o}sung an die DLPA-Schicht. F) Durch die Zugabe von EDTA (Ethylendiamintetraessigs{\"a}ure) werden die Calciumionen dem DLPA/DNA-Komplex entzogen, wodurch dieser dissoziiert. Demnach ist die calciuminduzierte Bildung dieser Komplexe reversibel.},
subject = {Lipide / Doppelschicht},
language = {de}
}
@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{Schlenstedt2005,
author = {Schlenstedt, Jana},
title = {Molekulare und pharmakologische Charakterisierung von Serotonin-Rezeptoren der Honigbiene Apis mellifera},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7203},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Die Honigbiene Apis mellifera gilt seit langem als Modell-Organismus zur Untersuchung von Lern- und Ged{\"a}chtnisvorg{\"a}ngen sowie zum Studium des Sozialverhaltens und der Arbeitsteilung. Bei der Steuerung und Regulation dieser Verhaltensweisen spielt das Indolalkylamin Serotonin eine wesentliche Rolle. Serotonin entfaltet seine Wirkung durch die Bindung an G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs). In der vorliegenden Arbeit wird der erste Serotonin-Rezeptor aus der Honigbiene molekular charakterisiert. Durch die Anwendung zwei verschiedener Klonierungsstrategien konnten drei cDNA-Sequenzen isoliert werden, die f{\"u}r potentielle Serotonin-Rezeptoren kodieren. Die Sequenzen weisen die gr{\"o}ßte {\"A}hnlichkeit zu dem 5-HT7- und 5-HT2-Rezeptor von Drosophila melanogaster bzw. dem 5-HT1-Rezeptor von Panulirus interruptus auf. Die isolierten Serotonin-Rezeptoren der Honigbiene wurden dementsprechend Am(Apis mellifera)5-HT1, Am5-HT2 und Am5-HT7 benannt. Das Hydropathieprofil des Am5-HT1-, Am5-HT2- und Am5-HT7-Rezeptors deutet auf das Vorhandensein des charakteristischen heptahelikalen Aufbaus G-Protein-gekoppelter Rezeptoren hin. Die abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenzen zeigen typische Merkmale biogener Amin-Rezeptoren. Aminos{\"a}uren, die eine Bedeutung bei der Bildung der Liganden-Bindungstasche, der Rezeptor-Aktivierung und der Kopplung eines G-Proteins an den Rezeptor haben, sind in allen drei Rezeptoren konserviert. Interessanterweise ist jedoch das in den meisten biogenen Amin-Rezeptoren vorhandene DRY-Motiv in dem Am5-HT2- und Am5-HT7-Rezeptor nicht konserviert. Das Vorhandensein einer PDZ-Dom{\"a}ne in dem Am5-HT1- und Am5-HT7-Rezeptor l{\"a}sst vermuten, dass diese Rezeptoren als Adapterproteine fungieren, die Signalmolek{\"u}le zu einem Signaltransduktionskomplex vereinigen. RT-PCR-Experimente zeigen die Expression der Rezeptoren in verschiedenen Geweben der Honigbiene. Auffallend ist die hohe Expression im Zentralgehirn. Des Weiteren konnte die Expression der Serotonin-Rezeptoren in den optischen Loben, Antennalloben sowie in der Peripherie, d.h. in der Flugmuskulatur und den Malpighischen Gef{\"a}ßen nachgewiesen werden. Durch in situ Hybridisierungen wurde die Expression in Gefrierschnitten von Gehirnen adulter Sammlerinnen im Detail untersucht. Transkripte der Rezeptoren sind in den Somata von intrinsischen Pilzk{\"o}rperzellen, Neuronen der optischen Loben und Neuronen der Antennalloben vorhanden. In einem heterologen Expressionssystem wurde der intrazellul{\"a}re Signalweg des Am5-HT7-Rezeptors untersucht. Die Aktivierung des stabil exprimierten Rezeptors durch Serotonin f{\"u}hrt zur Bildung von cAMP. Der 5-HT7-Rezeptor spezifische Agonist 5-CT zeigt eine mit Serotonin vergleichbare F{\"a}higkeit, die intrazellul{\"a}re cAMP-Konzentration zu erh{\"o}hen. Am5-HT7 geh{\"o}rt daher funktionell zu der Gruppe der 5-HT7-Rezeptoren. Der EC50-Wert von 1,06~nM (5-HT), ist im Vergleich zu anderen 5-HT7-Rezeptoren {\"a}ußert niedrig. Des Weiteren wurde gezeigt, dass das basale cAMP-Niveau in den transfizierten Zellen im Vergleich zu nicht transfizierten Zellen deutlich erh{\"o}ht ist. Das heißt, dass der Rezeptor auch in der Abwesenheit eines Liganden aktiv ist. Diese konstitutive Aktivit{\"a}t ist auch von anderen biogenen Amin-Rezeptoren bekannt. Methiothepin wurde als wirksamer inverser Agonist des Am5-HT7-Rezeptors identifiziert, da es in der Lage ist, der konstitutiven Aktivit{\"a}t entgegenzuwirken. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit deuten darauf hin, dass die Serotonin-Rezeptoren in verschiedenen Regionen des ZNS der Honigbiene an der Informationsverarbeitung beteiligt sind. Es kann eine Beeinflussung von Lern- und Ged{\"a}chtnisprozessen sowie des olfaktorischen und visuellen Systems durch diese Rezeptoren vermutet werden. Mit der Klonierung und funktionellen Charakterisierung des ersten Serotonin-Rezeptors der Honigbiene ist eine Grundlage f{\"u}r die Untersuchung der molekularen Mechanismen der serotonergen Signaltransduktion geschaffen worden.},
subject = {Biogene Amine},
language = {de}
}
@phdthesis{Kuehnel2005,
author = {K{\"u}hnel, Dana},
title = {Histologische und molekulargenetische Analyse von Darmgeweben aus mit dem humanrelevanten Kanzerogen 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP) behandelten F344-Ratten},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6956},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Die Entwicklung von Dickdarmkrebs wird durch eine Reihe von Lebens- und Essgewohnheiten sowie Umweltfaktoren beg{\"u}nstigt. Den letzteren beiden sind Substanzen zuzurechnen, die bei der Zubereitung der Nahrung entstehen und mit ihr aufgenommen werden. Zu diesen Verbindungen geh{\"o}rt das 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridin (PhIP) aus der Substanzklasse der heterozyklischen aromatischen Amine. Es entsteht bei der Erhitzung zahlreicher proteinhaltiger Nahrungsmittel und die Zielorgane in Nagerstudien stimmen mit der H{\"a}ufung von Krebsinzidenzen in westlichen Industrienationen {\"u}berein. Dieser Zusammenhang konnte jedoch bis heute nicht endg{\"u}ltig bewiesen werden. F{\"u}tterungsversuche mit Ratten wurden mit Konzentrationen der Substanz durchgef{\"u}hrt, die weit {\"u}ber der menschlichen Exposition liegen. Durch das Verf{\"u}ttern einer humanrelevanten Dosis PhIP sollte gekl{\"a}rt werden, ob auch geringe Konzentrationen dickdarmkrebstypische Mutationen, pr{\"a}neoplastische L{\"a}sionen oder Tumore induzierten. Die mit humanrelevanten Dosen gef{\"u}tterten Tiere wiesen weniger L{\"a}sionen als die Hoch-Dosis-PhIP-Gruppe auf, in der allerdings keinerlei maligne Tumoren des Dickdarms auftraten. Hinweise auf dickdarmkrebstypische Mutationen fanden sich ebenfalls in beiden Gruppen, wobei hier keine Dosisabh{\"a}ngigkeit beobachtet werden konnte. Die Sequenzierung ergab ein deutlich von Literaturdaten abweichendes Spektrum. In Bezug auf das verwendete Tiermodell wurden erhebliche Abweichungen in der Empfindlichkeit der Tiere gegen{\"u}ber der Substanz im Vergleich zu {\"a}hnlichen Studien festgestellt. Beide F{\"u}tterungsgruppen zeigten deutlich weniger L{\"a}sionen; als m{\"o}gliche Gr{\"u}nde wurden Unterschiede in der Futterzusammensetzung und -zubereitung sowie in der Tierhaltung und -herkunft ausgemacht. Es konnte erstmalig ein Zusammenhang zwischen PhIP in niedrigen Dosen in der Nahrung und der Induktion von Entz{\"u}ndungen gezeigt werden. Diese waren sowohl makroskopisch als auch histologisch sichtbar, der genaue Mechanismus ihrer Entstehung ist jedoch unbekannt. Die zusammenfassende Betrachtung aller Ergebnisse l{\"a}sst vermuten, dass PhIP allein {\"u}ber lange Zeitr{\"a}ume aber in geringen Dosen verabreicht nicht f{\"u}r die hohe Zahl an Krebserkrankungen in westlichen Industrienationen urs{\"a}chlich ist.},
subject = {Dickdarmkrebs},
language = {de}
}
@phdthesis{Kanwischer2007,
author = {Kanwischer, Marion},
title = {Phytol aus dem Chlorophyllabbau ist limitierend f{\"u}r die Tocopherol (Vitamin E)-Synthese},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15957},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Phytol aus dem Chlorophyllabbau ist limitierend f{\"u}r die Tocopherol (Vitamin E)-Synthese Als Bestandteil von Chlorophyll ist Phytol das am h{\"a}ufigsten vorkommende Isoprenoid in der Biosph{\"a}re. Große Mengen an Chlorophyll werden j{\"a}hrlich degradiert und dabei wird Phytol freigesetzt, {\"u}ber dessen Verbleib jedoch wenig bekannt ist. Es sollte der Nachweis erbracht werden, dass im Zuge des Chlorophyllabbaus hydrolysiertes Phytol Eingang in die Synthese anderer Phytylderivate findet. W{\"a}hrend der Gehalt an Tocopherol, Chlorophyll und Fetts{\"a}urephytylester entwicklungs- bzw. seneszenzabh{\"a}ngig ist, bleibt der Gehalt an Phyllochinon etwa gleich. Auch in Samen ist der Gehalt von Tocopherol, Chlorophyll und Fetts{\"a}urephytylester entwicklungsabh{\"a}ngig. Es wurde gefolgert, dass nur die Synthesen von Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester w{\"a}hrend des Chlorophyllabbaus stimuliert werden. Daher sollten Mutanten analysiert werden, welche im Chlorophyllabbau inhibiert sind. Da Chlorophyllase den ersten Schritt des Chlorophyllabbaus katalysiert, wurden zwei unabh{\"a}ngige T-DNA-Insertionsmutanten f{\"u}r Chlorophyllase1 (CHL1) und eine T-DNA-Insertionsmutante f{\"u}r Chlorophyllase2 (CHL2) identifiziert und eine chl1-1chl2-Doppelmutante erzeugt. Die Analyse der Chlorophyllidanteile ergab eine im Vergleich zum Wildtyp starke Reduktion in den chl1-Mutanten, w{\"a}hrend der Chlorophyllidanteil von chl2 {\"a}hnlich hoch dem Wildtyp ist. Der Chlorophyllidanteil sich entwickelnder chl1-1chl2-Pflanzen nahm in der Seneszenz zu. Die Chlorophyllasemutanten zeigten kein ver{\"a}ndertes Seneszenzverhalten im Vergleich zu den Wildtypen. Ferner konnte in den chl1-Linien nur geringf{\"u}gig weniger Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester als in den Wildtypen nachgewiesen werden. Auch der Tocopherolgehalt der Samen war in den Chlorophyllasemutanten unver{\"a}ndert zu den Wildtypen. Aufgrund dessen wurde gefolgert, dass neben den Chorophyllasen CHL1 und CHL2 weitere Chlorophyllhydrolasen in Samen und Bl{\"a}ttern von Arabidopsis existieren. Daher wurde auf andere Mutanten zur{\"u}ckgegriffen, in denen der Chlorophyllabbau stark inhibiert ist und die Seneszenz nach Dunkelinkubation im Vergleich zum Wildtyp deutlich verz{\"o}gert ist. Eine deutliche Korrelation zwischen vermindertem Chlorophyllabbau und Gehalt an Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester konnte in den staygreen-Mutanten pao1 und zwei unabh{\"a}ngigen SGR (staygreen)-RNAi-Linien nachgewiesen werden. Damit konnte eindeutig gezeigt werden, dass die Synthese von Tocopherol und der Fetts{\"a}urephytylester durch die Chlorophyllhydrolyse induziert wird. Es wurde gefolgert, dass vor allem unter Seneszenz- bzw. Stressbedingungen dieser alternative Syntheseweg von Phytol eine Rolle spielt. Dennoch kommt der Phytylsynthese durch die de novo-Isoprenoidsynthese auch eine Bedeutung zu. Nach Behandlung von stickstoffmangelgestressten Wildtyppflanzen mit dem Inhibitor Fosmidomycin, welcher die plastid{\"a}re de novo-Isoprenoidsynthese hemmt, war der Tocopherolgehalt gegen{\"u}ber stickstoffmangelgestressten Kontrollpflanzen stark reduziert. Ferner konnte eine T-DNA-Insertionsmutante der Geranylgeranylreduktase (GGR) identifiziert werden. Diese Mutante kann nur auf N{\"a}hrmedium {\"u}berleben, hat nur wenige gr{\"u}ne Bl{\"a}tter und bildet keine Samen. Es konnte kein Phyllochinon, Chlorophyll und keine Fetts{\"a}urephytylester, jedoch geringe Mengen Tocopherol nachgewiesen werden. Der Resttocopherolgehalt wird auf die Nebenaktivit{\"a}t einer anderen Reduktase zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Weiterhin wurde nur das Geranylgeranylderivat des Chlorophylls identifiziert. Diese Ergebnisse erlauben den Schluss, dass die phytylgruppen{\"u}bertragenen Enzyme der Tocopherol-, Phyllochinon- und Fetts{\"a}urephytylestersynthese eine hohe Substratspezifit{\"a}t f{\"u}r die Phytylgruppe aufweisen. Nach F{\"u}tterung von Phytol konnte in ggr Tocopherol und Chlorophyll bestimmt werden. Aufgrund dessen kann gefolgert werden, dass Chlorophyllsynthetase aus Arabidopsis sowohl Geranylgeranyl-, als auch Phytylpyrophosphat als Substrat nutzen kann und damit ein breiteres Substratspektrum aufweist.},
language = {de}
}
@phdthesis{Dreher2007,
author = {Dreher, Nicolas S{\´e}bastien},
title = {Entwicklung des pelagischen Nahrungsnetzes in einem neu entstandenen Tagebausee},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15098},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Im Rahmen der Untersuchung zur Entwicklung der pelagischen Gemeinschaft des ehemals sauren Tagebauseenkomplexes Goitsche (pH~3) w{\"a}hrend dessen Flutung und Neutralisierung wurden Wechselwirkungen zwischen der Zusammensetzung von Organismengemeinschaften und der Variabilit{\"a}t des abiotischen Umfeldes untersucht.Im Mittelpunkt standen zwei von ihrer Kausalit{\"a}t her unterschiedliche Aspekte: • Der erste Aspekt betraf die Reifung von {\"O}kosystemen: War der Reifungsprozess von pelagischen Gemeinschaften anhand der von Odum (1969) formulierten Kriterien zur Energetik der Gemeinschaft, zu den N{\"a}hrstoffkreisl{\"a}ufen sowie zu strukturellen Merkmalen auf {\"O}kosystem- und Individuenebene zu erfassen? F{\"u}hrten der physiologische Stress durch den niedrigen pH und physikalische St{\"o}rungen der Schichtung durch das einstr{\"o}mende Flutungswasser zu einer Umkehr des Reifungsprozesses? Auf welchen Organisationsebenen der Lebensgemeinschaften waren die Auswirkungen dieser Stressoren erkennbar? • Der zweite Aspekt behandelte die Entwicklung der Artenzahl, die Gleichverteilung der Dominanz von Arten (Eveness) und die Diversit{\"a}t von Planktongemeinschaften entlang des Produktivit{\"a}tsgradienten. Speziell wurde untersucht, ob die Artenzahl und die Diversit{\"a}t eine monoton positive oder eine unimodale Funktion der Produktivit{\"a}t waren und ob die Eveness eine monoton abnehmende Funktion der Produktivit{\"a}t war. Zur besseren Vorhersagbarkeit der Entwicklung dieser Indizes wurden in einem n{\"a}chsten Schritt zus{\"a}tzliche biotische und abiotische Faktoren (z.B. Konsumenteneffekte, physikalische St{\"o}rung, Immigration) ber{\"u}cksichtigt. Zuletzt wurde die Hypothese getestet, dass unter dem Einfluss von extremem physiologischem Stress keine Abh{\"a}ngigkeit zwischen den betrachteten Indizes und der Produktivit{\"a}t von {\"O}kosystemen besteht. Die Untersuchungen der vorliegenden Arbeit f{\"u}hrten zu folgenden Ergebnissen und Schlussfolgerungen: 1) Der Reifungsprozess der Planktongemeinschaft war unter neutralen Bedingungen nicht eindeutig an einzelnen Kriterien festzumachen. Vielmehr schienen idiosynkratische Effekte einzelner Arten auf die Zusammensetzung und Funktion der Organismengemeinschaft von Bedeutung. Coenobiumbildende Kieselalgen sowie gr{\"o}ßere Cladoceren und Copepoden dominierten sehr rasch die Planktongemeinschaft und vermittelten den Eindruck eines reifen {\"O}kosystems fast unmittelbar nach der Neutralisierung des Tagebausees. 2) Der Einfluss von physiologischem S{\"a}urestress und physikalischer St{\"o}rung der Schichtung durch das eintretende Flutungswasser war gegen{\"u}ber einem neutralen, ungest{\"o}rten Teilbecken des Tagebausees (Referenzzustand) eindeutig zu erkennen. Die isolierte Betrachtung der Wirkung der Stressoren lieferte hinsichtlich fast aller Kriterien Anzeichen einer Verj{\"u}ngung des Systems sensu Odum (1969, 1985). 3) Im betrachteten {\"O}kosystem existierte eine Hierarchie innerhalb der Stressoren. Der Einfluss des S{\"a}urestresses dominierte gegen{\"u}ber dem Einfluss der physikalischen St{\"o}rung, wahrscheinlich indem er die Reaktionsm{\"o}glichkeiten der Planktongemeinschaft einschr{\"a}nkte. 4) F{\"u}r Prim{\"a}rproduzenten war die Artenzahl eine monoton positive Funktion der realisierten Biomasse (einem Surrogatparameter f{\"u}r die Produktivit{\"a}t des Systems). Die Eveness war eine monoton negative Funktion der Produktivit{\"a}t. Die beobachtete unimodale Beziehung zwischen der Diversit{\"a}t und der Produktivit{\"a}t der Prim{\"a}rproduzenten muss als eine Folge der mathematischen Formulierung dieser Indizes betrachtet werden. 5) Die Ergebnisse multivariater Modelle zur Vorhersage der Artenzahl und der Eveness der Prim{\"a}rproduzenten in Abh{\"a}ngigkeit zus{\"a}tzlicher erfassbarer biotischer und abiotischer Faktoren erm{\"o}glichten eine differenziertere Betrachtung der Ergebnisse: • Im Tagebausee Goitsche war die Eveness haupts{\"a}chlich von dichteabh{\"a}ngigen Prozessen gesteuert (negative Abh{\"a}ngigkeit zum Quadrat der Biomassen und zu den Lichtverh{\"a}ltnissen). • Die Entwicklung der Artenzahl war neben dem prim{\"a}ren Einfluss der zunehmenden Biomasse auch durch qualitative und quantitative Aspekte der Konsumentengemeinschaft (Diversit{\"a}t und Biomasse des Zooplanktons) beeinflusst. Der Einfluss einer erh{\"o}hten Immigration auf die Artenzahl wurde nur zu Beginn der Flutung des Tagebausees beobachtet. 6) Auf Ebene der Konsumenten war die einzige eindeutig feststellbare Abh{\"a}ngigkeit ein Anstieg der Artenzahl mit steigender Biomasse. Das Fehlen von weiteren Beziehungen zwischen Diversit{\"a}tsindizes und dem Produktivit{\"a}tsgradienten wird darauf zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, dass auf den unteren trophischen Ebenen der Prim{\"a}rproduzenten Ressourceneffekte (Bottom-Up) st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt sind, wohingegen auf h{\"o}heren trophischen Ebenen Konsumenteneffekte (Top-Down) dominieren. 7) In durch physiologischen Stress beeinflussten Systemen bestand keine Abh{\"a}ngigkeit zwischen den Diversit{\"a}tsindizes (Artenzahl, Eveness und Diversit{\"a}t) und der Produktivit{\"a}t.},
language = {de}
}
@phdthesis{Drechsel2008,
author = {Drechsel, Oliver},
title = {Untersuchungen zu Struktur und Expression des Plastidengenoms h{\"o}herer Pflanzen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-31056},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Auf dem Weg der genetischen Information stellt die Translation der RNA in eine Aminos{\"a}uresequenz den letzten Schritt dar. In Chloroplasten, den gr{\"u}nen Organellen der Pflanzenzellen, findet ein Großteil der Regulation der Genexpression auf Ebene der Initiation dieses Schrittes statt. Eine Vielzahl von Eigenschaften der RNA und von Faktoren, die an die RNA binden, entfalten einen Einfluss auf diesen Schritt. Bisher unvollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt ist die Rolle einer konservierten Nukleotidsequenz in der untranslatierten Region der RNA -- der Shine-Dalgarno-Sequenz. Diese stellt in Bakterien, wie z.B. E. coli als Ribosomenbindestelle sicher, dass Ribosomen den Anfang der zu translatierenden Sequenz zuverl{\"a}ssig erkennen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diverse DNA-Konstrukte in Plastiden von Tabak eingebracht. Hierzu z{\"a}hlten Konstrukte, die sowohl eine erh{\"o}hte Anzahl von Ribosomenbindestellen enthielten als auch vermehrte Startpunkte der Translation. Zus{\"a}tzlich wurden Konstrukte hergestellt, die die Situation von mehreren zu translatierenden Regionen in der RNA nachstellten. Es konnte festgestellt werden, dass plastid{\"a}re Ribosomen die strangaufw{\"a}rts gelegenen Translationsstartpunkte bevorzugen -- im Gegensatz zu E. coli, wo alle Startpunkte gleichm{\"a}ßig genutzt wurden. Hierdurch zeigten die prokaryotischen Ribosomen aus Chloroplasten, die sich aus bakteriellen Systemen ableiten, Eigenschaften von eukaryotischen Ribosomen. Ein zweites Teilprojekt dieser Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Inkompatibilit{\"a}t von Chloroplasten mit dem Kerngenom. In Kreuzungen von Arten der Gattung Pelargonium fielen Kombinationen auf, bei denen die Tochterpflanzen bleiche Blattbereiche bis hin zu vollst{\"a}ndig weißen Pflanzen zeigten. Dieses Ph{\"a}nomen wird als Bastardbleichheit bezeichnet. In der Gattung Pelargonium werden Chloroplasten von beiden Elternteilen an die Tochterpflanzen vererbt. Da das Ph{\"a}nomen der Bastardbleichheit nur in einem der Plastiden vorkommt, nicht jedoch im anderen in der gleichen Pflanze, muss von einem Effekt ausgegangen werden, der von Plastiden ausgeht. Die Interaktionen zwischen Zellkern und Chloroplasten sind offensichtlich stark gest{\"o}rt. Zur detaillierten Untersuchung dieses Effekts wurde die Nukleotidsequenz von drei Chloroplastengenomen aufgekl{\"a}rt. Es konnte eine Reihe von Sequenzunterschieden der Genome ermittelt werden. Aus diesen wurde eine Reihe von Unterschieden beobachtet, die einen solchen Effekt zur Folge haben k{\"o}nnen. Aus diesen Unterschieden wurde eine Reihe von potentiellen Kandidatengenen zusammengestellt, die in weiteren Arbeiten auf ihre Rolle in der Entstehung der Bastardbleichheit untersucht werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Schewe2008,
author = {Schewe, Bettina},
title = {R{\"a}umliche und zeitliche Aspekte der intrazellul{\"a}ren pH-Regulation in Epithelien},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-26879},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Die Speicheldr{\"u}sen der Schmeißfliege Calliphora vicina produzieren bei Stimulierung mit dem Neurohormon Serotonin (5-Hydroxytryptamine, 5-HT) einen KCl-reichen Prim{\"a}rspeichel. Der transepitheliale K+-Transport wird durch eine apikal lokalisierte vakuol{\"a}re H+-ATPase (V-ATPase) energetisiert. Stimulierung der Speicheldr{\"u}sen mit 5-HT aktiviert die apikale V-ATPase, die Protonen aus der Zelle in das Dr{\"u}senlumen transportiert. Trotz des ausw{\"a}rts gerichteten Protonentransportes f{\"u}hrt die 5-HT-Stimulierung kurioserweise zu einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung. Die Ursachen dieser 5-HT-induzierten Ans{\"a}uerung waren unzureichend untersucht. Deshalb war das Ziel dieser Arbeit die Identifikation aller Transporter, die an der intrazellul{\"a}ren pH-(pHi)-Regulation in unstimulierten Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina beteiligt sind und an der Entstehung und Regulation der 5-HT-induzierten pHi-{\"A}nderungen mitwirken. Von besonderem Interesse war hierbei die funktionelle Mitwirkung der V-ATPase, deren Beteiligung an der pHi-Regulation in tierischen Zellen bisher wenig untersucht war. Wesentliche Ergebnisse dieser Arbeit waren: • Messungen des pHi-Wertes in der unstimulierten Dr{\"u}se zeigten, dass vor allem die V-ATPase und mindestens ein Na+-abh{\"a}ngiger HCO3--Transporter an der Aufrechterhaltung des Ruhe-pHi beteiligt sind. • Zur Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung (NH4Cl-Vorpuls) tragen ebenfalls im Wesentlichen die V-ATPase und mindestens ein Na+-abh{\"a}ngiger HCO3--Transporter bei. Der Na+/H+-Antiporter hat in der unstimulierten Dr{\"u}se keinen messbaren Einfluss auf den Ruhe-pHi. • Die Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Alkalisierung (Na-acetat-Vorpuls) ist Cl--abh{\"a}ngig, aber auch unter extremen Bedingungen waren die Zellen noch in der Lage sich vollst{\"a}ndig von einer intrazellull{\"a}ren Alkalisierung zu erholen. Einen entscheidenden Anteil daran hat offenbar die hohe intrazellul{\"a}re Pufferkapazit{\"a}t. • Ein Na+-abh{\"a}ngiger Glutamat-Transporter ist per se kein pHi-regulierender Transporter, seine Aktivit{\"a}t hat jedoch Einfluss auf den Ruhe-pHi in der unstimulierten Speicheldr{\"u}se von Calliphora vicina. • 10 nM 5-HT induzieren in den Calliphora Speicheldr{\"u}sen eine intrazellul{\"a}re Ans{\"a}uerung. An dieser Ans{\"a}uerung ist der Na+/H+-Antiporter entscheidend beteiligt. Auch eine klare Cl--Abh{\"a}ngigkeit der 5-HT-induzierten Ans{\"a}uerung konnte beobachtet werden. Wahrscheinlich ist eine gekoppelte Aktivit{\"a}t von Na+/H+-Antiporter und Cl-/HCO3--Antiporter. • Messungen mit einem O2-empfindlichen Fluoreszenzfarbstoff zeigten, dass Stimulierung der Speicheldr{\"u}sen mit 5-HT die Zellatmung aktivierte. Der cAMP- und der IP3/Ca2+-Weg tragen auf komplexe Weise zu der 5-HT-induzierten Aktivierung der Zellatmung und damit auch zu den 5-HT-induzierten pHi-{\"A}nderungen bei. • Mit molekularbiologischen Untersuchungen ist es gelungen den Na+-abh{\"a}ngigen Glutamat-Transporter, den Na+/H+-Antiporter, die Carboanhydrase und die Untereinheit C der V-ATPase in den Calliphora Speicheldr{\"u}sen direkt nachzuweisen. Zudem konnte erstmals der direkte Nachweis f{\"u}r die Expression eines nH+/K+-Antiporters in den Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina erbracht werden. Diese Arbeit trug ganz wesentlich zum Verst{\"a}ndnis der pHi-Regulation in der unstimulierten und stimulierten Speicheldr{\"u}se von Calliphora vicina bei. Mechanismen die zur Aufrechterhaltung und Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung bzw. Alkalisierung beitragen, konnten mit pHi-Messungen und auch molekularbiologisch nachgewiesen werden. Die Mechanismen, welche die 5-HT-induzierte intrazellul{\"a}re Ans{\"a}uerung verursachen, konnten ebenfalls aufgekl{\"a}rt werden. Zudem wurde an den Calliphora Speicheldr{\"u}sen eine neue optische Methode zur Messung des O2-Verbrauchs in tierischen Geweben etabliert.},
language = {de}
}
@phdthesis{Batke2008,
author = {Batke, Monika},
title = {Metabolismus von alkylierten polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen : Einfluss der Struktur auf benzylische Hydroxylierung und Sulfonierung in vitro und Modulation des Metabolismus in vivo},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-26939},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Die Toxizit{\"a}t und Kanzerogenit{\"a}t von rein aromatischen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) ist seit Jahrzehnten bekannt und umfassend erforscht. Die alkylierten PAK (alkPAK) besitzen jedoch aufgrund ihrer Alkylgruppe eine weitere M{\"o}glichkeit zur Bioaktivierung und m{\"u}ssen daher gesondert betrachtet werden. Die Alkylgruppe wird zun{\"a}chst hydroxyliert, anschließend zur S{\"a}ure oxidiert oder direkt konjugiert. Entstehen hierbei instabile benzylische Sulfokonjugate, so k{\"o}nnen diese DNA-Addukte bilden und zu Mutationen f{\"u}hren. In Hinblick auf die Bioaktivierung von alkPAK galt es daher zu kl{\"a}ren welchen Einfluss die Struktur auf die benzylische Hydroxylierung hat und welche humanen Formen der l{\"o}slichen Sulfotransferasen besonders an der Umsetzung der alkPAK-Derivate beteiligt sind. Die Untersuchung der Albuminbindung von Schwefels{\"a}ureestern sowie ihre Aufnahme in Nierenzellen sollten Aufschluss hinsichtlich m{\"o}glicher Transportvorg{\"a}nge geben. F{\"u}r die in-vivo-Situation wurde weiterhin die Modulation des Metabolismus ausgew{\"a}hlter benzylischer Alkohole durch verschiedene Nahrungsmittelbestandteile, Arzneimittel und Fremdstoffe an Ratten untersucht. Als Biomarker wurden benzylische Carbons{\"a}uren im Urin und die entsprechenden Mercapturs{\"a}uren in Urin und F{\"a}zes betrachtet. Zun{\"a}chst wurde anhand von Inkubationen mit Rattenlebermikrosomen festgestellt, dass insbesondere gr{\"o}ßere Ringsystemen wie etwa alkylierte Benzo[a]pyrene im Gegensatz zu Methylpyrenen in wesentlich geringerem Umfang zum benzylischen Alkohol umgesetzt werden. Dies wurde auch in Untersuchungen mit humanen Lebermikrosomen best{\"a}tigt. Untersuchungen an einzelnen humanen Cytochromen P450 zeigten, dass insbesondere die durch PAK induzierbaren Formen hCYP1A1 und 1B1 hohe Umsatzraten aufwiesen. Die hepatisch exprimierten Formen hCYP1A2 und 3A4 waren jedoch auch zur Bildung der benzylischen Alkohole in der Lage. F{\"u}r die anschließende Sulfonierung der benzylischen Alkohole wurden besonders hohe Aktivit{\"a}ten mit den humanen Sulfotransferasen hSULT1A1, 1A2, 1C2 und 1E1 festgestellt. Aufgrund der Enzymexpression und der guten Durchblutung, die eine gute Substratversorgung erm{\"o}glicht, ist die Leber als Hauptort der benzylischen Hydroxylierung und Sulfonierung anzusehen. Ergebnisse unserer Arbeitsgruppe zeigen jedoch, dass nach 1-Hydroxymethylpyren-Applikation bei Ratten die Niere die h{\"o}chste Zahl an DNA-Addukten aufweist. Wegen der Fokussierung der Sulfonierung auf die Leber ist die systemische Verteilung der Schwefels{\"a}ureester die einzig plausible Erkl{\"a}rung. So wurde im Rahmen dieser Arbeit eine hochaffine Bindungsstelle f{\"u}r 2-Sulfoxymethylpyren an Albumin beschrieben und die Aufnahme von benzylischen Sulfaten durch die humanen organischen Anionentransporter hOAT1, 3 und 4 in Nierenzellen in vitro gezeigt. F{\"u}r die in-vivo-Situation wurde der Einfluss von Ethanol, 4-Methylpyrazol, Pentachlorphenol, Quercetin und Disulfiram untersucht. Neben der durch die Detoxifizierung mittels Alkoholdehydrogenase und Aldehyddehydrogenase entstandenen benzylischen Carbons{\"a}ure kann als Biomarker die entsprechende Mercapturs{\"a}ure herangezogen werden. Sie ist ein indirekter Nachweis f{\"u}r die reaktiven und toxischen benzylischen Sulfate der alkPAK. F{\"u}r die beiden im Tierversuch eingesetzten benzylischen Alkohole (1-Hydroxymethylpyren und 1-Hydroxymethyl-8-methylpyren) konnte sie in Urin und F{\"a}zes nachgewiesen werden. Es wurde jedoch ein deutlicher Unterschied in der gebildeten Menge sowie der Verteilung zwischen Urin und F{\"a}zes f{\"u}r die beiden Mercapturs{\"a}uren festgestellt. Hierf{\"u}r sind wahrscheinlich Unterschiede im Transport der benzylischen Schwefels{\"a}ureester sowie der Spezifit{\"a}t der an der Mercapturs{\"a}urebildung beteiligten Enzyme verantwortlich. In diesem Zusammenhang konnte gezeigt werden, dass der humane organische Anionentransporter hOAT1 1,8-Dimethylpyrenmercapturs{\"a}ure nicht und der hOAT3 nur mit niedrigen Umsatzraten transportiert. Bei den Modulatoren zeigte die Gabe der kompetitiven Alkoholdehydrogenase-Hemmstoffe Ethanol und 4-Methylpyrazol die Bedeutung der Alkoholdehydrogenasen f{\"u}r die Entgiftung der benzylischen Alkohole: Die Oxidation zur entsprechenden Carbons{\"a}ure war reduziert und die Bildung der Mercapturs{\"a}ure erh{\"o}ht. Eine Hemmung der Toxifizierung vermittelt durch Sulfotransferase-Inhibitoren konnte nur f{\"u}r Pentachlorphenol beim Metabolismus des 1-Hydroxymethylpyrens beobachtet werden. Gleichzeitig erwies sich Pentachlorphenol als kompetitiver Alkoholdehydrogenase-Inhibitor, da eine signifikant geminderte Carbons{\"a}ureausscheidung zu beobachten war. Bei 1-Hydroxymethyl-8-methylpyren traten diese Effekte nicht auf. Die unterschiedlichen bzw. unterschiedlich starken Effekte der Modulatoren beim Metabolismus der verschiedenen benzylischen Alkohole best{\"a}tigen die Beobachtungen aus den in-vitro-Untersuchungen, dass unterschiedliche Enzym- und Transporteraffinit{\"a}ten und -aktivit{\"a}ten vorliegen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Lettau2007,
author = {Lettau, Kristian},
title = {Katalytische molekular gepr{\"a}gte Polymere : Herstellung und Anwendung in einem Thermistor},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-14804},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Biomakromolek{\"u}le sind in der Natur f{\"u}r viele Abl{\"a}ufe in lebenden Organismen verantwortlich. Dies reicht vom Aufbau der extrazellul{\"a}ren Matrix und dem Cytoskelett {\"u}ber die Erkennung von Botenstoffen durch Rezeptoren bis hin zur Katalyse der verschiedensten Reaktionen in den Zellen selbst. Diese Aufgaben werden zum gr{\"o}ßten Teil von Proteinen {\"u}bernommen, und besonders das spezifische Erkennen der Interaktionspartner ist f{\"u}r alle diese Molek{\"u}le {\"a}ußerst wichtig, um eine fehlerfreie Funktion zu gew{\"a}hrleisten. Als Alternative zur evolutiven Erzeugung von optimalen Bindern und Katalysatoren auf der Basis von Aminos{\"a}uren und Nukleotiden wurden von Wulff, Shea und Mosbach synthetische molekular gepr{\"a}gte Polymere (molecularly imprinted polymers, MIPs) konzipiert. Das Prinzip dieser k{\"u}nstlichen Erkennungselemente beruht auf der Tatsache, dass sich funktionelle Monomere spezifisch um eine Schablone (Templat) anordnen. Werden diese Monomere dann vernetzend polymerisiert, entsteht ein Polymer mit molekularen Kavit{\"a}ten, in denen die Funktionalit{\"a}ten komplement{\"a}r zum Templat fixiert sind. Dadurch ist die selektive Bindung des Templats in diese Kavit{\"a}ten m{\"o}glich. Aufgrund ihrer hohen chemischen und thermischen Stabilit{\"a}t und ihrer geringen Kosten haben "bio-inspirierte" molekular gepr{\"a}gte Polymere das Potential, biologische Erkennungselemente in der Affinit{\"a}tschromatographie sowie in Biosensoren und Biochips zu ersetzen. Trotz einiger publizierter Sensorkonfigurationen steht der große Durchbruch noch aus. Ein Hindernis f{\"u}r Routineanwendungen ist die Signalgenerierung bei Bindung des Analyten an das Polymer. Eine M{\"o}glichkeit f{\"u}r die markerfreie Detektion ist die Benutzung von Kalorimetern, die Bindungs- oder Reaktionsw{\"a}rmen direkt messen k{\"o}nnen. In der Enzymtechnologie wird der Enzym-Thermistor f{\"u}r diesen Zweck eingesetzt, da enzymatische Reaktionen eine Enthalpie in einer Gr{\"o}ßenordnung von 5 - 100 kJ/mol besitzen. In dieser Arbeit wird die Herstellung von katalytisch gepr{\"a}gten Polymeren nach dem Verfahren des Oberfl{\"a}chenpr{\"a}gens erstmalig beschrieben. Die Methode zur Immobilisierung des Templats auf der Oberfl{\"a}che von por{\"o}sem Kieselgel sowie die Polymerzusammensetzung wurden optimiert. Weiter wird die Evaluation der katalytischen Eigenschaften {\"u}ber einen optischen Test, sowie das erste Mal die Kombination eines kalorimetrischen Transduktors - des Thermistors - mit der Analyterkennung durch ein katalytisch aktives MIP gezeigt. Bei diesen Messungen konnte zum ersten Mal gleichzeitig die Bindung/Desorption, sowie die katalytische Umwandlung des Substrats durch konzentrationsabh{\"a}ngige W{\"a}rmesignale nachgewiesen werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Krach2007,
author = {Krach, Christian},
title = {Biogene Aminrezeptoren der Schabe Periplaneta americana : Identifizierung, Charakterisierung und Lokalisierung von PeaTYR1 und PeaDOP2},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15561},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Biogene Amine sind eine Substanzklasse, die bei Vertebraten und Invertebraten eine wichtige Komponente des endokrinen Systems darstellen. Sie binden an spezifische Rezeptoren der Gruppe der G-Protein gekoppelten Rezeptoren. In dieser Arbeit wurden zwei neue Rezeptoren aus der Schabe Periplaneta americana kloniert. Durch verschiedene Ans{\"a}tze konnten zwei vollst{\"a}ndige cDNA-Sequenzen isoliert werden. Die Aminos{\"a}uresequenzen weisen die gr{\"o}ßte {\"A}hnlichkeit zu bereits bekannten Tyraminrezeptoren aus Locusta/Bombyx bzw. zu Dopaminrezeptoren aus Apis/Drosophila auf. Entsprechend wurden diese Rezeptoren Pea (P. americana) TYR1 und PeaDOP2 genannt. Deutliche Hinweise auf ihre Funktion lassen sich an den abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenzen ablesen. Aminos{\"a}uren, die wichtig bei der Bildung der Bindungstasche, der Rezeptoraktivierung und der Kopplung eines G-Proteins sind, treten bei beiden Rezeptoren auf. Sequenzalignments stellen die Rezeptoren in die Gruppe anderer Tyraminrezeptoren bzw. der Invertebraten-Typ Dopaminrezeptoren. Das Transkript der beiden Rezeptoren konnte durch RT-PCR in verschiedenen Geweben nachgewiesen werden. Ein Ziel der Arbeit war die Gewinnung eines polyklonalen Antiserums gegen PeaTYR1. Dieses Serum detektiert im Homogenat von Gehirnen mehrere Banden, darunter auch eine mit der kalkulierten Masse von PeaTYR1. Pr{\"a}absorption des Serums mit dem Peptid, welches zur Reinigung verwendet wurde, zeigt dessen Spezifit{\"a}t. An Gehirnschnitten markiert das Serum große Teile des Protocerebrums aber auch feinere Strukturen der Antennalloben, der optischen Loben und des Zentralkomplexes. Ein weiteres Serum gegen Tyramin f{\"u}hrte zu einer Markierung von mehreren Neuronengruppen, welche sich in die optischen Loben und den Zentralkomplex verzweigen. Der αPeaTYR1-CPL3 Antik{\"o}rper markierte die Plasmamembran von transfizierten HEK293-Zellen. Die Lokalisierung von Rezeptor und Ligand deuten darauf hin, dass Tyramin die optische und olfaktorische Wahrnehmung beeinflussen k{\"o}nnte.},
language = {de}
}
@phdthesis{Schumacher2007,
author = {Schumacher, Kerstin},
title = {Effekte einer reduzierten Dosis von Pflanzenschutzmitteln auf tritrophische Systeme im Ackerbau},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15675},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Chemische Pflanzenschutzmittel (PSM) bek{\"a}mpfen nicht nur Schadorganismen, sondern haben aufgrund ihrer hohen Toxizit{\"a}t auch negative Auswirkungen auf Nicht-Ziel-Organismen. Die Fragestellung der Arbeit war es, ob mit reduzierten Anwendungen von PSM ihr Gef{\"a}hrdungspotenzial f{\"u}r Pr{\"a}datoren von Sch{\"a}dlingen verringert und dadurch das Potenzial der nat{\"u}rlichen Sch{\"a}dlingsregulation erh{\"o}ht wird. In dreij{\"a}hrigen Freilanduntersuchungen wurden die Effekte einer dauerhaft reduzierten Dosis von chemischen PSM auf die {\"o}kologische Situation im Ackerbau anhand von drei Fallbeispielen in einem konventionell bewirtschafteten Betrieb in der Magdeburger B{\"o}rde untersucht. Drei {\"u}ber 15 ha große Felder wurden dauerhaft in zwei Teilfl{\"a}chen geteilt, wobei eine Teilfl{\"a}che mit der vom Landwirt gew{\"u}nschten Dosis (100 \%-Variante) und die andere mit jeweils genau der halben Dosis (50 \%-Variante) behandelt wurde. Mittels dieser Halbfelder-Vergleiche wurden die {\"o}kologischen Situationen bez{\"u}glich des Auftretens von Blattl{\"a}usen und ihren Pr{\"a}datoren sowie Unkr{\"a}utern vor und nach der jeweiligen PSM-Behandlung aufgenommen und {\"o}konomische Parameter ermittelt. Erg{\"a}nzend wurden im Labor Modellgef{\"a}ßversuche mit abgestuften Dosierungen von Insektiziden und Herbiziden durchgef{\"u}hrt. Die Insektizidbehandlung {\"u}bte einen großen Einfluss auf die Blattl{\"a}use und ihre Pr{\"a}datoren aus, w{\"a}hrend alle vorherigen Herbizid- und Fungizidbehandlungen zu keinen Unterschieden in der Abundanz der Blattl{\"a}use und ihrer Pr{\"a}datoren zwischen beiden Varianten hervorriefen. Die reduzierte Insektiziddosis f{\"u}hrte zu keiner guten Blattlauskontrolle, w{\"a}hrend die Abundanz der blattlausspezifischen Pr{\"a}datoren positiv beeinflusst wurde. Die Araneae reagierten auf die reduzierte Dosis mit einer teilweise erh{\"o}hten Aktivit{\"a}tsdichte und Artendiversit{\"a}t. Dagegen waren diesbez{\"u}glich keine eindeutigen Effekte auf die Carabidae festzustellen. Es traten keine strukturellen Ver{\"a}nderungen in Form einer erh{\"o}hten Unkrautdichte durch die reduzierte Herbiziddosis auf. Erste Hinweise auf m{\"o}gliche langfristige Auswirkungen einer dauerhaft reduzierten PSM-Anwendung konnten nur bei der Verunkrautung und der Aktivit{\"a}tsdichte der Araneae beobachtet werden. Blattl{\"a}use profitierten demnach mehr von der reduzierten Anwendung der PSM als ihre Pr{\"a}datoren, so dass zwar das Potenzial der nat{\"u}rlichen Blattlausregulation erh{\"o}ht, die Selbstregulation aber nicht verbessert wurde. Die geschonten Pr{\"a}datoren schafften es nicht, die vorhandene Restpopulation der Blattl{\"a}use zu reduzieren. Dagegen konnte in den Laborversuchen gezeigt werden, das schon bei deutlich reduzierten Insektiziddosen eine ausreichende Blattlausbek{\"a}mpfung m{\"o}glich ist und eine weitere Einsparung durch Ausnutzung der nat{\"u}rlichen Regulation durch Pr{\"a}datoren erreicht werden kann. Allerdings ist eine {\"U}bertragung der Ergebnisse von Laboruntersuchungen auf Freilandbedingungen schwierig. Es kann zu einer {\"U}bersch{\"a}tzung der Pr{\"a}datorleistung f{\"u}hren.},
language = {de}
}
@phdthesis{Kollock2007,
author = {Kollock, Ronny},
title = {Humane Alkoholdehydrogenasen und Aldehyddehydrogenasen : Bedeutung f{\"u}r den Metabolismus von Methylpyrenderivaten und von 5-(Hydroxymethyl)-2-furfural},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15703},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Alkylierte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (alk-PAK) kommen zusammen mit rein aromatischen polyzyklischen Kohlenwasserstoffen u.a. im Zigarettenrauch, Dieselabgasen sowie einigen Lebensmitteln (z.B. Freilandgem{\"u}se, planzliche {\"O}le und Fette) vor. Benzylische Hydroxylierung und nachfolgende Sulfokonjugation ist ein wichtiger Bioaktivierungsweg f{\"u}r einige alk-PAK. Oxidation der benzylischen Alkohole durch Alkoholdehydrogenasen (ADH) und Aldehyddehydrogenasen (ALDH) zur Carbons{\"a}ure k{\"o}nnte einen wichtigen Detoxifizierungsweg in Konkurrenz zur Aktivierung durch Sulfotransferasen (SULT) darstellen, was f{\"u}r 1-Hydroxymethylpyren in der Ratte bereits gezeigt wurde (Ma, L., Kuhlow, A. \& Glatt, H. (2002). Polycyclic Aromat Compnds 22, 933-946). Durch Hemmung der ADH und/oder ALDH ist eine verst{\"a}rkte Aktivierung zu erwarten, wie in der besagten Studie ebenfalls nachgewiesen wurde. Insbesondere Ethanol kommt in diesem Zusammenhang eine Rolle als m{\"o}glicher Risikofaktor f{\"u}r alk-PAK induzierte Kanzerogenese zu. Menschen konsumieren h{\"a}ufig große Mengen Ethanol und oft besteht eine Koexposition mit alk-PAK (z.B. durch Rauchen). {\"A}hnliches gilt f{\"u}r 5-(Hydroxymethyl)-2-furfural (HMF), einem Pyrolyseprodukt reduzierender Zucker, dem gegen{\"u}ber Menschen in recht hohen Mengen exponiert sind. Auch bei HMF steht der ADH- und ALDH-vermittelte oxidative Metabolismus in Konkurrenz zu einer Aktivierung durch Sulfokonjugation. Um die Bedeutung humaner ADH und ALDH im Metabolismus von alk-PAK und von HMF aufzukl{\"a}ren, wurden alle bekannten humanen ADH sowie die humanen ALDH2 und 3A1 (aus theoretischen {\"U}berlegungen heraus die vielversprechendsten Formen) f{\"u}r kinetische Analysen in Bakterien exprimiert. Als Enzymquelle dienten zytosolische Pr{\"a}parationen und durch Anionenaustauschchromatographie partiell gereinigte Enzyme. In der vorliegenden Arbeit wurde nachgewiesen, dass prim{\"a}re benzylische Alkohole von Methyl- und Dimethylpyrenen gute Substrate humaner ADH sind. Sekund{\"a}re benzylische Alkohole und benzylische Alkohole von alk-PAK mit gr{\"o}ßerem Kohlenwasserstoffgrundger{\"u}st erwiesen sich dagegen als schlechte Substrate. Vier Formen (ADH1C, 2, 3 und 4) wurden n{\"a}her analysiert. Dazu wurden sie partiell gereinigt, prim{\"a}r um die st{\"o}rende endogene Bakterien-ADH zu eliminieren. Alle untersuchten ADH waren in der Lage Pyrenylmethanole zu oxidieren. Insbesondere ADH2 katalysierte die Oxidation der Pyrenylmethanole effizient, aber auch f{\"u}r ADH1C und 4 waren die Pyrenylmethanole gute Substrate. ADH3 oxidierte die Pyrenylmethanole mit geringer katalytischer Effizienz. Die Reduktion der entsprechenden Pyrenaldehyde durch ADH1C, 2 und 4 wurde mit noch h{\"o}herer Effizienz katalysiert als die Oxidation der Pyrenylmethanole, was die Bedeutung von ALDH f{\"u}r die effiziente Detoxifizierung dieser Verbindungen unterstreicht. In einer an diese Arbeit angelehnten Diplomarbeit (Rost, K. (2007). Universit{\"a}t Potsdam, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakult{\"a}t) wurde auch tats{\"a}chlich gezeigt, dass humane ALDH2 aber auch ALDH3A1 in der Lage sind, die Pyrenaldehyde zu Pyrenylcarbons{\"a}uren zu oxidieren. Die bestimmten kinetischen Parameter legen nahe, dass insbesondere ALDH2 von Bedeutung f{\"u}r die Detoxifizierung von Methyl- und Dimethylpyrenen ist. Schon allein auf Grund der an der Detoxifizierung beteiligten Enzyme ist Ethanolaufnahme bei Koexposition mit Pyrenderivaten als Risiokofaktor anzusehen. Es ist wahrscheinlich, dass Ethanol und, nach dessen Oxidation, Acetaldehyd als konkurrierende Substrate die ADH- und ALDH-katalysierte Oxidation von Pyrenylmethanolen bzw. Pyrenaldehyden inhibieren und somit zu einer verst{\"a}rkten SULT-vermittelten Aktivierung der Pyrenylmethanole f{\"u}hren. In der Tat wurde eine effiziente Inhibition der ADH2-katalysierten Oxidation von 1-Hydroxymethylpyren und von 1-(Hydroxymethyl)-8-methylpyren durch physiologisch relevante Ethanolkonzentrationen nachgewiesen. Drei humane ADH (4, 2 und 3), die HMF effizient zum 2,5-Diformylfuran oxidieren k{\"o}nnen, wurden identifiziert. Durch ALDH-katalysierte Weiteroxidation dieser Substanz entsteht schließlich 2,5-Furandicarbons{\"a}ure, die nach HMF-Exposition auch tats{\"a}chlich im menschlichen Urin gefunden wurde (Jellum, E., B{\o}rresen, H. C. \& Eldjarn, L. (1973). Clin Chim Acta 47, 191-201). Weiter wurde gezeigt, dass ALDH3A1, aber auch ALDH2 HMF effizient zur 5-(Hydroxymethyl)-2-furancarbons{\"a}ure (HMFA) oxidieren k{\"o}nnen, ein weiterer nachgewiesener HMF Metabolit in vivo. Dass die ADH-katalysierte Oxidation von HMFA und nachfolgende ALDH-katalysierte Oxidation zur Bildung von 2,5-Furandicarbons{\"a}ure einen nennenswerten Anteil betr{\"a}gt, kann aufgrund der kinetischen Daten f{\"u}r HMFA als Substrat humaner ADH ausgeschlossen werden. Die beobachteten Enzymaktivit{\"a}ten lassen den Schluss zu, dass Ethanolaufnahme zu einer Reduktion des oxidativen HMF Metabolismus f{\"u}hrt und somit eine Aktivierung von HMF durch Sulfokonjugation beg{\"u}nstigt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Geissler2008,
author = {Geißler, Katja},
title = {Lebensstrategien seltener Stromtalpflanzen : aut{\"o}kologische Untersuchung von Cnidium dubium, Gratiola officinalis und Juncus atratus unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung ihrer Stressresistenz},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-17468},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Die vorliegende Dissertation behandelt die {\"O}kologie von Cnidium dubium (Schkuhr) Thell. (Sumpf-Brenndolde), Gratiola officinalis L. (Gottes-Gnadenkraut) und Juncus atratus Krocker (Schwarze Binse), drei gef{\"a}hrdeten Arten, die als sogenannte Stromtalpflanzen in Mitteleuropa in ihrem Vorkommen eng an die Flussauen gebunden sind. Die Arbeit basiert auf verschiedenen Simulationsexperimenten und Feldstudien in der Unteren Havelniederung, einem „Feuchtgebiet von internationaler Bedeutung". Sie behandelt Themenkomplexe wie das Samenbankverhalten, die Samenkeimung, die Stickstofflimitierung, die Konkurrenzkraft, das Verhalten der Pflanzen nach einer Sommertrockenheit und nach einer Winter/Fr{\"u}hjahrs{\"u}berflutung. Ferner widmet sie sich der Populationsbiologie der Arten und dem Verhalten der Pflanzen nach besonderen St{\"o}rungsereignissen wie Mahd, Herbivorie und der Sommerflut 2002. Der Leser erf{\"a}hrt, wie die Pflanzen in verschiedenen Lebensphasen auf die auentypische Umwelt reagieren und erh{\"a}lt umfassende Einblicke in physiologische Mechanismen, die der Anpassung an die typischen Bedingungen einer mitteleurop{\"a}ischen Flussaue dienen. Eine Interpretation der Ergebnisse zeigt auf, welche der spezifischen Eigenschaften zur Gef{\"a}hrdung der drei Stromtalarten beitragen. Die Arbeit ist f{\"u}r den Arten-, Biotop- und Landschaftsschutz interessant. Dar{\"u}ber hinaus bietet sie zahlreiche Ankn{\"u}pfungspunkte zur {\"o}kophysiologischen Grundlagenforschung. Die verst{\"a}rkte Nutzung physiologischer Methoden bei der Kl{\"a}rung {\"o}kologischer Fragestellungen wird angeregt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Loew2008,
author = {Loew, Noya},
title = {Meerrettich Peroxidase : Modifikationen und Anwendungen in Biosensoren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-18430},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Biosensoren werden oft f{\"u}r die Messung einzelner Substanzen in komplexen Medien verwendet, wie z.B. bei der Blutzuckerbestimmung. Sie bestehen aus einem physikochemischen Sensor, dem Transduktionselement, und einer darauf immobilisierten biologischen Komponente, dem Erkennungselement. In dieser Arbeit wurde als Transduktionselement eine Elektrode und als Biokomponente das Enzym „Meerrettich Peroxidase" (engl. horseradish peroxidase, HRP) verwendet. Solche HRP-Elektroden werden f{\"u}r die Messung von Wasserstoffperoxid (H2O2) eingesetzt. H2O2 wird im K{\"o}rper von weißen Blutk{\"o}rperchen produziert, um Bakterien abzut{\"o}ten, wird teilweise ausgeatmet und kann in kondensierter Atemluft nachgewiesen werden. Da viele weiße Blutk{\"o}rperchen bei einer Chemotherapie abget{\"o}tet und dadurch die Patienten anf{\"a}lliger f{\"u}r Infektionen werden, muss ihre Anzahl regelm{\"a}ßig {\"u}berwacht werden. Dazu wird zurzeit Blut abgenommen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine {\"U}berwachung der Anzahl an weißen Blutk{\"o}rperchen ohne Blutabnahme durch eine H2O2-Messung erfolgen kann. Ein direkter Zusammenhang zwischen der ausgeatmeten H2O2-Menge und der Zahl der weißen Blutk{\"o}rperchen konnte dabei nicht festgestellt werden. F{\"u}r empfindliche H2O2-Messungen mit einer HRP-Elektrode ist ein schneller Austausch von Elektronen zwischen der Elektrode und dem Enzym notwendig. Eine Vorraussetzung daf{\"u}r ist eine kurze Distanz zwischen dem aktiven Zentrum des Enzyms und der Elektrodenoberfl{\"a}che. Um einen kurzen Abstand zu erreichen wurden im zweiten Teil dieser Arbeit verschiedene por{\"o}se graphit{\"a}hnliche Materialien aus pyrolysierten Kobalt-Porphyrinen f{\"u}r die Elektrodenherstellung verwendet. Dabei stellte sich heraus, dass eines der untersuchten Materialien, welches Poren von etwa der Gr{\"o}ße eines Enzyms hat, Elektronen etwa 200mal schneller mit dem Enzym austauscht als festes Graphit. Die HRP selbst enth{\"a}lt in seinem aktiven Zentrum ein Eisen-Protoporphyrin, also ein aus vier Ringen bestehendes flaches Molek{\"u}l mit einem Eisenatom im Zentrum. Reagiert die HRP mit H2O2, so entzieht es dem Peroxid zwei Elektronen. Eines dieser Elektronen wird am Eisen, das andere im Ringsystem zwischengespeichert, bevor sie an ein anderes Molek{\"u}l oder an die Elektrode weitergegeben werden. Im letzten Teil dieser Arbeit wurde das Eisen durch Osmium ausgetauscht. Das so ver{\"a}nderte Enzym entzieht Peroxiden nur noch ein Elektron. Dadurch reagiert es zwar langsamer mit Wasserstoffperoxid, daf{\"u}r aber schneller mit tert-Butylhydroperoxid, einem organischen Vertreter der Peroxid-Familie.},
language = {de}
}
@phdthesis{Voss2008,
author = {Voß, Martin},
title = {Regulation der vakuol{\"a}ren H(+)-ATPase durch reversible Proteinphosphorylierung},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-19617},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Die vakuol{\"a}re Protonen-ATPase, kurz V-ATPase, ist ein multimerer Enzymkomplex, der in fast jeder eukaryotischen Zelle zu finden ist und den aktiven elektrogenen Transport von Protonen {\"u}ber Membranen katalysiert. Die Aktivit{\"a}t der V-ATPase ist essentiell f{\"u}r eine Vielzahl physiologischer Prozesse. Ein grundlegender Mechanismus zur Regulation der V-ATPase-Aktivit{\"a}t ist die reversible Dissoziation des Holoenzyms in den integralen VO-Komplex, der als Protonenkanal dient, und den cytosolischen V1-Komplex, der ATP hydrolysiert und somit den Protonentransport energetisiert. Die Untereinheit C, die im dissoziierten Zustand der V-ATPase als einzige Untereinheit isoliert im Cytoplasma vorliegt, scheint bei der Bildung des aktiven Holoenzyms eine Schl{\"u}sselrolle zu {\"u}bernehmen. In den Speicheldr{\"u}sen der Schmeißfliege Calliphora vicina ist die V-ATPase an der Speichelsekretion beteiligt. In den sekretorischen Zellen wird die Bildung des V-ATPase-Holoenzyms in der apikalen Plasmamembran durch das Neurohormon Serotonin (5-HT) stimuliert. Der Effekt von 5-HT auf die V-ATPase wird intrazellul{\"a}r durch die Proteinkinase A (PKA) vermittelt und h{\"a}lt nur f{\"u}r die Dauer der Stimulierung an. In der vorliegenden Arbeit wurde mittels Phosphoproteinf{\"a}rbungen und 2D-Elektrophorese nachgewiesen, dass infolge einer Stimulierung der Dr{\"u}senzellen mit 5-HT die Untereinheit C der V-ATPase durch die PKA reversibel phosphoryliert wird. Die Phosphorylierung geht einher mit einer Umverteilung der Untereinheit C aus dem Cytoplasma zur apikalen Plasmamembran und der Bildung des aktiven Holoenzyms. Immuncytochemische Untersuchungen zeigten, dass die katalytische Untereinheit der PKA ebenfalls umverteilt wird und in stimulierten Zellen im Bereich der apikalen Plasmamembran konzentriert vorliegt. Um herauszufinden welche Proteinphosphatase der PKA entgegenwirkt, wurden luminale pH-Messungen durchgef{\"u}hrt und der Effekt von spezifischen Proteinphosphatase-Inhibitoren und veresterten Komplexbildnern zweiwertiger Kationen auf die V-ATPase-Aktivit{\"a}t untersucht. Diese Messungen f{\"u}hrten zu der Schlussfolgerung, dass eine Proteinphosphatase des Typs 2C an der Inaktivierung der V-ATPase beteiligt ist. Mit weiteren Phosphoproteinf{\"a}rbungen konnte gezeigt werden, dass die Dephosphorylierung der Untereinheit C ebenfalls durch eine Proteinphosphatase 2C katalysiert wird und dies vermutlich die Dissoziation des VO- und V1-Komplexes beg{\"u}nstigt. Dar{\"u}ber hinaus konnte durch luminale pH-Messungen und erg{\"a}nzende biochemische Untersuchungen eine Calcineurin-vermittelte Modulation des cAMP/PKA-Signalweges durch den parallel aktivierten IP3/Ca2+-Signalweg und damit einhergehend eine Beeinflussung der V-ATPase-Aktivit{\"a}t durch den [Ca2+]-Spiegel nachgewiesen werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Teller2008,
author = {Teller, Carsten},
title = {Entwicklung neuartiger biomimetischer Sensoren: ein bifunktionaler Sensor auf Basis haptenisierter Cholinesterase},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-25021},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines bifunktionellen Biosensors nach dem Vorbild eines Baukastensystems beschrieben. Das Ziel wird durch die Kombination verschiedenster molekularer Erkennungselemente erreicht. Solche molekularen Erkennungselemente im verwendeten System sind: • Propidium und die periphere anionische Bindungsstelle der Acetylcholinesterase (AChE) • Organophosphate und das aktive Zentrum der AChE • ein an die AChE gekoppeltes Hapten und das Epitop eines Antik{\"o}rpers • ein an die AChE gekoppeltes Hapten, das als Ligand ein weiteres Enzym bindet Neben dem molekularen Erkennungselement wird ein Biosensor ebenso durch die Art des Transducers charakterisiert. Hier werden Quarzpl{\"a}ttchen mit Goldelektroden zur Signalumwandlung eingesetzt. Die Verwendung solcher Sensoren mit einem EQCM-Ger{\"a}t (electrochemical quartz crystal microbalance) erm{\"o}glicht es zwei Messsignale gleichzeitig aufzunehmen: die piezoelektrische Bestimmung einer Massebeladung und die amperometrische Detektion von Enzymaktivit{\"a}t auf der Sensoroberfl{\"a}che. F{\"u}r die Analytik stehen somit zwei verschiedene Assay-Varianten zur Verf{\"u}gung: die Bestimmung der Inhibition der ACHE-Aktivit{\"a}t und ein Bindungstest {\"u}ber das Hapten. Die Basis beider Tests ist die Modifizierung der piezoelektrischen Kristalle mit Propidium - einem reversiblen Inhibitor der Acetylcholinesterase. Dies erm{\"o}glicht die Beladung des Sensors mit AChE {\"u}ber die Wechselwirkung mit der peripheren anionischen Bindungsstelle des Enzyms. Die Aktivit{\"a}t der so immobilisierten AChE und die Inhibition durch Organophosphate (Pestizide) werden amperometrisch bestimmt. Durch die chemische Kopplung eines Hapten an die Cholinesterase wird ein weiteres Erkennungselement eingef{\"u}hrt. Das er{\"o}ffnet die M{\"o}glichkeit, an die auf dem Propidium-modifizierten Sensor immobilisierte, haptenisierte Cholinesterase einen Antik{\"o}rper zu binden. Als Voraussetzung f{\"u}r elektrochemische Bestimmung der AChE-Aktivit{\"a}t wurde zun{\"a}chst die Optimierung der amperometrischen Messmethode vorgenommen. Die Oxidatationspotentiale f{\"u}r die Detektion von Thiocholin wurden im Bereich von 150 mV bis 300 mV variiert. Dabei wurde f{\"u}r die nachfolgenden Untersuchungen eine Arbeitspotential von 200 mV (vs. Ag/AgCl) festgelegt, da hier das beste Verh{\"a}ltnis von gemessenem Oxidationsstrom und Langzeitstabilit{\"a}t der Propidium-modifizierten Sensoren erzielt wurde. Dieses Potential war deutlich geringer als die bisher publizierten Mediator-freien AChE-Biosensoren. Es wurde ein Vergleich verschiedener Organophosphate {\"u}ber ihre Inhibitionskonstanten durchgef{\"u}hrt, um diejenigen herauszufinden, die m{\"o}glichst schnell mit dem aktiven Zentrum der Acetylcholinesterase reagieren. Das verwendete Messsystem beruht nicht auf der Vorinkubation der AChE und damit einer Einstellung des Inhibitionsgleichgewichts. Stattdessen wurde die Inhibition der AChE direkt im Fließsystem verfolgt. Daher war eine schnelle Inhibitionskinetik f{\"u}r einen empfindlichen Organophosphat-Nachweis erforderlich. Da einige Inhibitoren nur als Phosphothionat vorlagen, wurde die {\"U}berf{\"u}hrung dieser Substanzen in die entsprechenden Oxo-Formen mittels N-Bromsuccinimid untersucht. Die NBS-Aktivierung wurde erfolgreich durchgef{\"u}hrt, die erwartete Inhibitionsst{\"a}rke konnte jedoch aufgrund hydrolytischer Vorg{\"a}nge nicht erreicht werden. Untersuchungen mit Diisopropylfluorophosphat (DFP) und Chlorpyriphos-oxon (CPO) konnten die Voruntersuchungen {\"u}ber die Inhibitionskinetik in Bezug auf die erreichten Nachweisgrenzen von 2E-06 M f{\"u}r DFP und 5E-08 M f{\"u}r CPO best{\"a}tigen. F{\"u}r die chemische Modifizierung der Acetylcholinesterase wurde zun{\"a}chst 2,4-Dichlorphenoxyessigs{\"a}ure (2,4-D) als Hapten ausgew{\"a}hlt. 2,4-D wird als Herbizid eingesetzt und in der EU {\"u}ber die Gew{\"a}sserschutzrichtlinie reguliert. 2,4-D konnte in unterschiedlichen molaren Verh{\"a}ltnissen von 2,6 : 1 bis 260 : 1 (2,4-D : AChE) nach Aktivierung mit einem Norbornendicarboximido-Derivat an die AChE gekoppelt werden. Dabei konnte die spezifische Aktivit{\"a}t der Acetylcholinesterase erhalten und die Bindung eines anti-2,4-D-Antik{\"o}rpers erm{\"o}glicht werden. Zur Verst{\"a}rkung des piezolelektrischen Signals der Antik{\"o}rperbindung wurden die Immunoglobuline zun{\"a}chst an Goldnanopartikel gekoppelt. Damit konnte eine Verst{\"a}rkung um den Faktor 10 erreicht werden. Allerdings waren die Antik{\"o}rper-modifizierten Goldnanopartikel nicht langzeitstabil. Daher wurden auch Silica-Nanopartikel als Matrix f{\"u}r die Antik{\"o}rperkopplung getestet. Mit diesem System konnte eine Verst{\"a}rkung um den Faktor von 5 bis 13 je nach Grad der Beladung den Nanopartikel mit Antik{\"o}rper bestimmt werden. Die hohe unspezifische Bindung der Antik{\"o}rper-Nanopartikel-Konjugate an den Propidium-modifizierten QCM-Sensor konnte keinen empfindlichen 2,4-D-Nachweis erm{\"o}glichen. Als Alternative wurde Kokain (Benzoylecgonin, BZE) als Hapten an die Aceytlcholinesterase gekoppelt. Da Kokain selbst auch als Inhibitor im aktiven Zentrum der AChE binden kann, wurden zwei verschiedene Strategien zur Konjugatsynthese verfolgt. Durch Zugabe von Kokain w{\"a}hrend der Kopplung sollte die kovalente Fixierung des Kokain-Derivats BZE-DADOO im aktiven Zentrum verhindert werden (Konjugat B). In der Tat konnten mit dieser Synthesestrategie 67\% der spezifischen Cholinesterase-Aktivit{\"a}t erhalten werden, w{\"a}hrend im Kokain-freien Ansatz (Konjugat A) nur 2\% der Ausgangsaktivit{\"a}t wiedergefunden wurden. Das BZE-AChE-Konjugat erm{\"o}glichte auch die Untersuchung der Bindungskinetik der anti-BZE-Antik{\"o}rper. Dabei konnte eine Assoziationsgeschwindigkeitskonstante ka von 12911 l/(mol•s) berechnet werden. Dieser Wert ist trotz der vergleichsweise geringen Oberfl{\"a}chenbeladung vergleichbar mit den in der Literatur angegebenen Werten. Die Dissoziationsgeschwindigkeitskonstante ist mit 2,89E-3 1/s um den Faktor 30 h{\"o}her als der Literaturwert. Diese Abweichung ist auf Unterschiede im Bindungsmodell zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Mit beiden BZE-AChE-Konjugaten konnte ein kompetetiver Immunoassay mit Kokain im Fließsystem durchgef{\"u}hrt werden. Dabei zeigte sich f{\"u}r beide Konjugate ein {\"a}hnlicher Testmittelpunkt: IC50 = 4,40E-8 mol/l f{\"u}r Konjugat A bzw. IC50 = 1,77E-8 mol/l f{\"u}r Konjugat B. Diese Werte sind vergleichbar zu bereits publizierten Kokainassays im Fließsystem. Wie vorstehend beschrieben, bindet Kokain als Inhibitor auch im aktiven Zentrum von Cholinesterasen. Diese Eigenschaft wurde genutzt, um ein zweites Enzym - Butyrylcholinesterase (BChE) - an die BZE-AChE zu binden. Die Spezifit{\"a}t dieser Bindung konnte durch die Abwesenheit einer Affinit{\"a}t der BChE zum Propidium und durch die Blockierbarkeit der Bindung von BChE und BZE-AChE durch Kokain nachgewiesen werden. Damit konnte erfolgreich die Kombination mehrere molekularer Erkennungselemente demonstriert werden. Die Propidium-Plattform erm{\"o}glicht den Aufbau einer Architektur aus verschiedenen Cholinesterasen, die {\"u}ber unterschiedliche Bindungsstellen wechselwirken. Sowohl freie als auch BZE-modifizierte AChE k{\"o}nnen {\"u}ber die Affinit{\"a}t zum Propidium auf dem EQCM-Sensor immobilisiert werden. Mit Kokain als Substrat der Butyrylcholinesterase kann Benzoylecgonin nicht nur als Epitop f{\"u}r die Bindung eines Antik{\"o}rpers, sondern auch als Erkennungselement f{\"u}r die BChE genutzt werden. Auf der anderen Seite erschwert die geringe Affinit{\"a}t der BChE im Gegensatz zum anti-BZE-Antik{\"o}rper den Einsatz dieses Systems f{\"u}r analytische Zwecke. Durch die Verwendung anderer Ligand-Enzym-Kombinationen l{\"a}ßt sich das in dieser Arbeit vorgestellte Konzept noch weiter ausbauen und erm{\"o}glicht damit eine Entwicklung ausgehend von „einfachen" molekularen Erkennungselementen (MRE) hin zu „multifunktionellen" Erkennungselementsystemen. In dieser Arbeit konnte demonstriert werden, dass der Aufbau solch komplexe Systeme m{\"o}glich ist, ohne Abstriche in Bezug auf die Empfindlichkeit der einzelnen Assays hinzunehmen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Krehl2011,
author = {Krehl, Susanne},
title = {Das Selenoprotein Glutathionperoxidase-2 : physiologische Funktion und Einfluss auf die entz{\"u}ndungsassoziierte Colonkarzinogenese},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-50220},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2011},
abstract = {Bei der Entdeckung der Glutathionperoxidase-2 (GPx2) wurde zun{\"a}chst davon ausgegangen, dass die Funktion dieses Enzyms im Kryptengrund des Colons einzig in der Reduktion von H2O2 besteht. Im Laufe der weiteren Erforschung zeigte sich, dass GPx2 auch in verschiedenen Tumorgeweben vermehrt exprimiert wird. Dabei wird diskutiert, ob die Wirkung von GPx2 im Tumor eher als pro- oder als antikarzinogen einzustufen ist. Mehrere Experimente in vitro und in vivo zeigten antiinflammatorische Eigenschaften der GPx2. Aufgrund dieser Befunde wird derzeit {\"u}ber weitere Funktionen der GPx2 spekuliert. In dieser Arbeit wurde die physiologische Funktion von GPx2 n{\"a}her erforscht, dazu wurden Wildtyp- und GPx2-Knockout-M{\"a}use in Hinblick auf Ver{\"a}nderungen der Enzymexpression und der Colonmorphologie untersucht. Es wurden drei verschiedene Selendi{\"a}ten verf{\"u}ttert: selenarmes, selenad{\"a}quates und selensupplementiertes Futter. Unter physiologischen Bedingungen ist am Kryptengrund des Colons, innerhalb der proliferierenden Zone, die Mitoserate am h{\"o}chsten. Der Großteil der apoptotischen Zellen ist hingegen an der Kryptenspitze vorzufinden. Durch den Knockout von GPx2 kam es zu einer signifikanten Erh{\"o}hung der Apoptoserate am Kryptengrund. Dabei war der gr{\"o}ßte Effekt auf selenarmem Futter zu verzeichnen. Hierbei wurde sogar eine Ver{\"a}nderung der Colonmorphologie dokumentiert, da die Verschiebung der Proliferationszone in Richtung Kryptenspitze eine Verl{\"a}ngerung der Krypten nach sich zog. Im Wildtyp wurden keine Apoptosen im Kryptengrund detektiert. GPx1 wird unter physiologischen Bedingungen im Gegensatz zur GPx2 in der Kryptenspitze exprimiert und ist im Selenmangel nicht mehr detektierbar. Der Knockout von GPx2 erh{\"o}hte die GPx1-Expression im Kryptengrund auf allen drei Selendi{\"a}ten. Diese {\"U}berexpression von GPx1 am Kryptengrund soll vermutlich den Verlust von GPx2 an dieser Stelle kompensieren. Da jedoch dort die massive Apoptoserate detektiert wurde, kann die GPx1 nicht die komplette Funktion von GPx2 kompensieren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Funktion von GPx2 nicht nur in der Reduktion von H2O2 liegt. Vielmehr kann eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Hom{\"o}ostase von Zellen postuliert werden. Ein weiterer Bestandteil dieser Arbeit war die Kl{\"a}rung der Frage, welchen Einfluss GPx2 auf die entz{\"u}ndungsassoziierte Colonkarzinogenese aus{\"u}bt. In dem hierf{\"u}r verwendeten AOM/DSS-Model wird der karzinogene Prozess durch Entz{\"u}ndung vorangetrieben. Es erfolgte sowohl im Wildtyp als auch im GPx2-Knockout zum einen die Bewertung des Entz{\"u}ndungsstatus des Colons und zum anderen wurde die Anzahl von ACF und Tumoren verglichen. Das Colon im GPx2-Knockout war wesentlich st{\"a}rker entz{\"u}ndet als im Wildtyp. Diese Ergebnisse best{\"a}tigen die f{\"u}r die GPx2 postulierte antiinflammatorische Funktion. Normalerweise f{\"u}hrt eine Erh{\"o}hung der Mitoseanzahl zur Regeneration des entz{\"u}ndeten Gewebes. Jedoch beeinflusst der Verlust von GPx2 vermutlich den Ablauf der Entz{\"u}ndung, indem beispielsweise die Regeneration des Gewebes durch die enorm hohe Apoptoserate am Kryptengrund verlangsamt wird. Des Weiteren hatten sich im GPx2-Knockout tendenziell mehr Tumore entwickelt. Somit korrelierte die Entz{\"u}ndung des Colons mit der Entwicklung von Tumoren. Der Verlust von GPx2 beg{\"u}nstigte vermutlich sowohl die Tumorinitiation als auch die Tumorprogression. Allerdings stimulierte die Expression von GPx2 ebenfalls das Tumorwachstum. Es kann geschlussfolgert werden, dass eine ad{\"a}quate GPx2-Expression vor Entz{\"u}ndung sch{\"u}tzt und somit das Risiko f{\"u}r Colonkrebs senkt. Ob GPx2 aber insgesamt pro- oder antikarzinogen wirkt, h{\"a}ngt vermutlich vom Stadium des Colonkarzinogenese ab.},
language = {de}
}
@phdthesis{Strehmel2010,
author = {Strehmel, Nadine},
title = {GC-TOF-MS basierte Analyse von niedermolekularen Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rmetaboliten agrarwirtschaftlich bedeutsamer Nutzpflanzen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-51238},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2010},
abstract = {Die Qualit{\"a}t von Nutzpflanzen ist von zahlreichen Einflussfaktoren wie beispielsweise Lagerbedingungen und Sorteneigenschaften abh{\"a}ngig. Um Qualit{\"a}tsm{\"a}ngel zu minimieren und Absatzchancen von Nutzpflanzen zu steigern sind umfangreiche Analysen hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammensetzung notwendig. Chromatographische Techniken gekoppelt an ein Massenspektrometer und die Kernspinresonanzspektroskopie wurden daf{\"u}r bislang verwendet. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Gaschromatograph an ein Flugzeitmassenspektrometer (GC-TOF-MS) gekoppelt, um physiologische Prozesse bzw. Eigenschaften (die Schwarzfleckigkeit, die Chipsbr{\"a}unung, das Physiologische Alter und die Keimhemmung) von Nutzpflanzen aufzukl{\"a}ren. Als Pflanzenmodell wurde daf{\"u}r die Kartoffelknolle verwendet. Dazu wurden neue analytische L{\"o}sungsans{\"a}tze entwickelt, die eine zielgerichtete Auswertung einer Vielzahl von Proben, die Etablierung einer umfangreichen Referenzspektrenbibliothek und die sichere Archivierung aller experimentellen Daten umfassen. Das Verfahren der Probenvorbereitung wurde soweit modifiziert, dass gering konzentrierte Substanzen mittels GC-TOF-MS analysiert werden k{\"o}nnen. Dadurch wurde das durch die Probenvorbereitung limitierte Substanzspektrum erweitert. Anhand dieser L{\"o}sungsans{\"a}tze wurden physiologisch relevante Stoffwechselprodukte identifiziert, welche indikativ (klassifizierend) bzw. pr{\"a}diktiv (vorhersagend) f{\"u}r die physiologischen Prozesse sind. F{\"u}r die Schwarzfleckigkeitsneigung und die Chipseignung wurde jeweils ein biochemisches Modell zur Vorhersage dieser Prozesse aufgestellt und auf eine Z{\"u}chtungspopulation {\"u}bertragen. Ferner wurden f{\"u}r die Schwarzfleckigkeit Stoffwechselprodukte des Respirationsstoffwechsels identifiziert sowie Aminos{\"a}uren, Glycerollipide und Phenylpropanoide f{\"u}r das Physiologische Alter als relevant erachtet. Das physiologische Altern konnte durch die Anwendung h{\"o}herer Temperaturen beschleunigt werden. Durch Anwendung von Keimhemmern (K{\"u}mmel{\"o}l, Chlorpropham) wurde eine Verz{\"o}gerung des physiologischen Alterns beobachtet. Die Applikation von K{\"u}mmel{\"o}l erwies sich dabei als besonders vorteilhaft. K{\"u}mmel{\"o}l behandelte Knollen wiesen im Vergleich zu unbehandelten Knollen nur Ver{\"a}nderungen im Aminos{\"a}ure-, Zucker- und Sekund{\"a}rstoffwechsel auf. Chlorpropham behandelte Knollen wiesen einen {\"a}hnlichen Stoffwechsel wie die unbehandelten Knollen auf. F{\"u}r die bislang noch nicht identifizierten Stoffwechselprodukte wurden im Rahmen dieser Arbeit das Verfahren der „gezielten An-/Abreicherung", der „gepaarten NMR/GC-TOF-MS Analyse" und das „Entscheidungsbaumverfahren" entwickelt. Diese erm{\"o}glichen eine Klassifizierung von GC-MS Signalen im Hinblick auf ihre chemische Funktionalit{\"a}t. Das Verfahren der gekoppelten NMR/GC-TOF-MS Analyse erwies sich dabei als besonders erfolgversprechend, da es eine Aufkl{\"a}rung bislang unbekannter gaschromatographischer Signale erm{\"o}glicht. In der vorliegenden Arbeit wurden neue Stoffwechselprodukte in der Kartoffelknolle identifiziert, wodurch ein wertvoller Beitrag zur Analytik der Metabolomik geleistet wurde.},
language = {de}
}
@phdthesis{Born2012,
author = {Born, Stephan},
title = {Kartierung der Bindungstasche des humanen Bittergeschmacksrezeptors hTAS2R10},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61392},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2012},
abstract = {Die Bittergeschmacksrezeptoren stellen in der Superfamilie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren eine besondere Gruppe dar. Im Menschen k{\"o}nnen die 25 Rezeptoren eine große Anzahl unterschiedlichster Bittergeschmacksstoffe detektieren. Diese Substanzen k{\"o}nnen sowohl sch{\"a}dlich, wie etwa Strychnin, als auch der Gesundheit f{\"o}rderliche Arzneistoffe, wie etwa Chloramphenicol sein. Unter den Bittergeschmacksrezeptoren des Menschen gibt es eine Gruppe von drei Rezeptoren, die besonders viele Bitterstoffe detektieren k{\"o}nnen. Einer von ihnen ist der Rezeptor hTAS2R10. In dieser Arbeit konnte sowohl experimentell als auch durch computergest{\"u}tzte Modellierung gezeigt werden, dass der hTAS2R10 nur eine Bindungstasche besitzt. Das stimmt mit den bisher ausf{\"u}hrlich experimentell und in silico untersuchten Rezeptoren hTAS2R1, -R16, -R38 und -R46 {\"u}berein. Die f{\"u}r die Agonisteninteraktionen nachweislich wichtigen Transmembrandom{\"a}nen sind in den bisher untersuchten Bittergeschmacksrezeptoren, wie auch im hTAS2R10, die Transmembrandom{\"a}nen 3, 5, 6 und 7. Die Untersuchungen zeigten, dass die Bindungstasche des hTAS2R10 in der oberen H{\"a}lfte des zum extrazellul{\"a}ren Raum gerichteten Bereichs lokalisiert ist. Insbesondere konnte f{\"u}r die untersuchten Agonisten Strychnin, Parthenolid und Denatoniumbenzoat gezeigt werden, dass die Seitenketten der Aminos{\"a}uren in Position 3.29 und 5.40 ausgepr{\"a}gte agonistenselektive Wechselwirkungen eingehen. Weitere Untersuchungen haben ergeben, dass das weitgef{\"a}cherte Agonistenspektrum des hTAS2R10 zu Lasten der Sensitivit{\"a}t f{\"u}r einzelne Bitterstoffe geht. Der Vergleich wichtiger Positionen im hTAS2R10, hTAS2R46 und mTas2r105 hat deutlich gemacht, dass sich die Bindungsmodi zwischen diesen Rezeptoren unterscheiden. Dies deutet auf eine getrennte evolution{\"a}re Entwicklung der Bindungseigenschaften dieser Rezeptoren hin. Gleichfalls zeigten die Untersuchungen, dass einige Positionen wie z.B. 7.39 die Funktion aller untersuchten Bittergeschmacksrezeptoren pr{\"a}gen, sich jedoch die genaue Bedeutung im jeweiligen Rezeptor unterscheiden kann. Einzelne dieser Positionen konnten auch bei der Agonisteninteraktion des Rhodopsins und des β2-adrenergen Rezeptors beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit helfen dabei die Wechselwirkungen zwischen Bitterstoffen und den Bittergeschmacksrezeptoren zu verstehen und geben erste Einblicke in die Entwicklung der Rezeptoren in Hinblick auf ihren Funktionsmechanismus. Diese Erkenntnisse k{\"o}nnen genutzt werden, um Inhibitoren zu entwickeln, die sowohl ein wichtiges Werkzeug in der Rezeptoranalytik w{\"a}ren, als auch dazu genutzt werden k{\"o}nnten, den unerw{\"u}nschten bitteren Geschmack von Medikamenten oder gesundheitsf{\"o}rdernden sekund{\"a}ren Pflanzenstoffen zu mindern. Damit k{\"o}nnte ein Beitrag zur Gesundheit der Menschen geleistet werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Fleischmann2012,
author = {Fleischmann, Tobias},
title = {Deletion plastid{\"a}rer ribosomaler Proteine in Nicotiana tabacum im Kontext reduktiver Genomevolutionund Entwicklung einer Hochdurchsatzplattform zur Analysevon miRNAs in Chlamydomonas reinhardtii},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60393},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2012},
abstract = {Im Rahmen des ersten Teils der vorliegenden Doktorarbeit konnten zwei nicht-essentielle (rps15, rpl36) und f{\"u}nf essentielle (rps3, rps16, rpl22, rpl23, rpl32) im Plastom von Nicotiana tabacum kodierte Proteine des plastid{\"a}ren Ribosoms bez{\"u}glich ihrer Essentialit{\"a}t charakterisiert werden. Diese Gene wurden durch gezielte Knockout-Experimente inaktiviert und die resultierenden Effekte untersucht. Die Ergebnisse lassen einen R{\"u}ckschluss auf die Lokalisation der Gene der insgesamt sieben untersuchten ribosomalen Proteine zu, die im Plastom mehrerer parasitischer, Plastiden-besitzender Spezies nicht mehr nachweisbar sind. Im Fall von rps15 k{\"o}nnte tats{\"a}chlich ein Verlust des Genes stattgefunden haben, im Fall der restlichen Gene ist eher mit einem Transfer in den Nukleus zu rechnen (rpl36 ausgenommen). Dies w{\"u}rde bedeuten, dass die Geschwindigkeit der erfolgreichen Etablierung eines Gentransfers in vielen parasitischen Spezies gegen{\"u}ber gr{\"u}nen Pflanzen stark erh{\"o}ht ist. Alle in E. coli nicht-essentiellen Proteine mit Homologen in Plastiden (rps15, rpl33, rpl36) sind auch dort, trotz ~1,5 Milliarden Jahren getrennter Evolution, nicht essentiell. Dieses Ergebnis best{\"a}tigt den schon fr{\"u}her festgestellten hohen Konservierungsgrad der bakteriellen und plastid{\"a}ren Translationsmaschinerien. Die Ph{\"a}notypen der KO-Pflanzen der nicht-essentiellen Gene (rps15, rpl36) weisen auf eine interessante Rolle von S15 w{\"a}hrend der Ribosomenassemblierung hin und im Fall von L36 auf eine wichtige funktionelle Rolle im Plastiden-Ribosomen sowie auf eine Involvierung der Plastidentranslation in der Generierung eines retrograden Signals, welches die Blattform zu beeinflussen im Stande ist. Des Weiteren konnte eine Verbindung der Translationsaktivit{\"a}t mit der Ausbildung von Seitentrieben hergestellt werden, die vermutlich auf ver{\"a}nderte Auxinsynthese im Chloroplast zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Aus dem Folgeprojekt, bei dem Doppel-KO-Pflanzen nicht-essentieller ribosomaler Proteine erzeugt wurden, l{\"a}sst sich auf eine relativ große Plastizit{\"a}t der Architektur von Plastidenribosomen schließen. Im zweiten Teil der Arbeit konnte erfolgreich ein Hochdurchsatz-Screeningsystem zur semiquantitativen Analyse von 192 verschiedenen miRNAs aus Chlamydomonas reinhardtii etabliert werden. Es gelang durch die Untersuchung von 23 verschiedenen Wachstums- und Stressbedingungen sowie Entwicklungsstadien mehrere miRNAs zu identifizieren, die eine differenzielle Expression zeigen sowie unter allen untersuchten Bedingungen konstant bleibende miRNAs nachzuweisen. Dadurch konnten mehrere vielversprechende Kandidaten-miRNAs ausgemacht werden, die nun eingehender untersucht werden k{\"o}nnen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Kluth2012,
author = {Kluth, Oliver},
title = {Einfluss von Glucolipotoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen diabetessuszeptibler und -resistenter Mausst{\"a}mme},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61961},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2012},
abstract = {Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen von Glucose- und Lipidtoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen von Langerhans-Inseln in einem diabetesresistenten (B6.V-Lepob/ob, ob/ob) sowie diabetessuszeptiblen (New Zealand Obese, NZO) Mausmodell zu untersuchen. Es sollten molekulare Mechanismen identifiziert werden, die zum Untergang der β-Zellen in der NZO-Maus f{\"u}hren bzw. zum Schutz der β-Zellen der ob/ob-Maus beitragen. Zun{\"a}chst wurde durch ein geeignetes di{\"a}tetisches Regime in beiden Modellen durch kohlenhydratrestriktive Ern{\"a}hrung eine Adipositas(Lipidtoxizit{\"a}t) induziert und anschließend durch F{\"u}tterung einer kohlenhydrathaltigen Di{\"a}t ein Zustand von Glucolipotoxizit{\"a}t erzeugt. Dieses Vorgehen erlaubte es, in der NZO-Maus in einem kurzen Zeitfenster eine Hyperglyk{\"a}mie sowie einen β-Zelluntergang durch Apoptose auszul{\"o}sen. Im Vergleich dazu blieben ob/ob-M{\"a}use l{\"a}ngerfristig normoglyk{\"a}misch und wiesen keinen β-Zelluntergang auf. Die Ursache f{\"u}r den β-Zellverlust war die Inaktivierung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs, wie durch Abnahme von phospho-AKT, phospho-FoxO1 sowie des β-zellspezifischen Transkriptionsfaktors PDX1 gezeigt wurde. Mit Ausnahme des Effekts einer Dephosphorylierung von FoxO1, konnten ob/ob-M{\"a}use diesen Signalweg aufrechterhalten und dadurch einen Verlust von β-Zellen abwenden. Die glucolipotoxischen Effekte wurden in vitro an isolierten Inseln beider St{\"a}mme und der β-Zelllinie MIN6 best{\"a}tigt und zeigten, dass ausschließlich die Kombination hoher Glucose und Palmitatkonzentrationen (Glucolipotoxizit{\"a}t) negative Auswirkungen auf die NZO-Inseln und MIN6-Zellen hatte, w{\"a}hrend ob/ob-Inseln davor gesch{\"u}tzt blieben. Die Untersuchung isolierter Inseln ergab, dass beide St{\"a}mme unter glucolipotoxischen Bedingungen keine Steigerung der Insulinexpression aufweisen und sich bez{\"u}glich ihrer Glucose-stimulierten Insulinsekretion nicht unterscheiden. Mit Hilfe von Microarray- sowie immunhistologischen Untersuchungen wurde gezeigt, dass ausschließlich ob/ob-M{\"a}use nach Kohlenhydratf{\"u}tterung eine kompensatorische transiente Induktion der β-Zellproliferation aufwiesen, die in einer nahezu Verdreifachung der Inselmasse nach 32 Tagen m{\"u}ndete. Die hier erzielten Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass der β-Zelluntergang der NZO-Maus auf eine Beeintr{\"a}chtigung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs sowie auf die Unf{\"a}higkeit zur β- Zellproliferation zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Umgekehrt erm{\"o}glichen der Erhalt des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs und die Induktion der β-Zellproliferation in der ob/ob-Maus den Schutz vor einer Hyperglyk{\"a}mie und einem Diabetes.},
language = {de}
}
@phdthesis{Thalmann2013,
author = {Thalmann, Sophie},
title = {Korrelation zwischen der genetischen und der funktionellen Diversit{\"a}t humaner Bitterrezeptoren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66845},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2013},
abstract = {Der Mensch besitzt ~25 funktionelle Bitterrezeptoren (TAS2R), die f{\"u}r die Wahrnehmung potenziell toxischer Substanzen in der Nahrung verantwortlich sind. Aufgrund der großen genetischen Variabilit{\"a}t der TAS2R-Gene k{\"o}nnte es eine Vielzahl funktionell unterschiedlicher TAS2R-Haplotypen geben, die zu Unterschieden der Bitterwahrnehmung f{\"u}hren. Dies konnte bereits in funktionellen Analysen und sensorischen Studien f{\"u}r einzelne Bitterrezeptoren gezeigt werden. In dieser Arbeit wurden die h{\"a}ufigsten Haplotypen aller 25 Bitterrezeptoren verschiedener Ethnien funktionell charakterisiert. Das Ziel war eine umfassende Aussage {\"u}ber die funktionelle Diversit{\"a}t der TAS2Rs, die die molekulare Grundlage f{\"u}r individuelle Bitterwahrnehmung bildet, treffen zu k{\"o}nnen. Fehlende Varianten wurden aus genomischer DNA kloniert oder durch gezielte Mutagenese bereits vorhandener TAS2R-Konstrukte generiert. Die funktionelle Analyse erfolgte mittels Expression der TAS2R-Haplotypen in HEK293TG16gust44 Zellen und anschließenden Calcium-Imaging-Experimenten mit zwei bekannten Agonisten. Die Haplotypen der f{\"u}nf orphanen TAS2Rs wurden mit {\"u}ber hundert Bitterstoffen stimuliert. Durch die gelungene Deorphanisierung des TAS2R41 in dieser Arbeit, wurden f{\"u}r die 21 aktivierbaren TAS2Rs 36 funktionell-unterschiedliche Haplotypen identifiziert. Die tats{\"a}chliche funktionelle Vielfalt blieb jedoch deutlich hinter der genetischen Variabilit{\"a}t der TAS2Rs zur{\"u}ck. Neun Bitterrezeptoren wiesen funktionell homogene Haplotypen auf oder besaßen nur eine weltweit vorherrschende Variante. Funktionell heterogene Haplotypen wurden f{\"u}r zw{\"o}lf TAS2Rs identifiziert. Inaktive Varianten der Rezeptoren TAS2R9, TAS2R38 und TAS2R46 sollten die Wahrnehmung von Bitterstoffen wie Ofloxacin, Cnicin, Hydrocortison, Limonin, Parthenolid oder Strychnin beeinflussen. Unterschiedlich sensitive Varianten, besonders der Rezeptoren TAS2R47 und TAS2R49, sollten f{\"u}r Agonisten wie Absinthin, Amarogentin oder Cromolyn ebenfalls zu ph{\"a}notypischen Unterschieden f{\"u}hren. Wie f{\"u}r den TAS2R16 bereits gezeigt, traten Haplotypen des funktionell heterogenen TAS2R7 und TAS2R41 ethnien-spezifisch auf, was auf lokale Anpassung und verschiedene Ph{\"a}notypen hinweisen k{\"o}nnte. Weiterf{\"u}hrend muss nun eine Analyse der funktionell-variablen TAS2Rs in sensorischen Tests erfolgen, um ihre ph{\"a}notypische Relevanz zu pr{\"u}fen. Die Analyse der funktionsmodulierenden Aminos{\"a}urepositionen, z.Bsp. des TAS2R44, TAS2R47 oder TAS2R49, k{\"o}nnte weiterf{\"u}hrend zum besseren Verst{\"a}ndnis der Rezeptor-Ligand- und Rezeptor-G-Protein-Interaktion beitragen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Mueller2013,
author = {M{\"u}ller, Mike-Freya},
title = {Die Glutathionperoxidase 2 : physiologische Funktion und Rolle in der Azoxymethan-induzierten Colonkanzerogenese},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66955},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2013},
abstract = {Das Selenoprotein Glutathionperoxidase 2 (GPx2) ist ein epithelzellspezifisches, Hydroperoxide-reduzierendes Enzym, welches im Darmepithel, vor allem in den proliferierenden Zellen des Kryptengrundes, exprimiert wird. Die Aufrechterhaltung der GPx2-Expression im Kryptengrund auch bei subad{\"a}quatem Selenstatus k{\"o}nnte darauf hinweisen, dass sie hier besonders wichtige Funktionen wahrnimmt. Tats{\"a}chlich weisen GPx2 knockout (KO)-M{\"a}use eine erh{\"o}hte Apoptoserate im Kryptengrund auf. Ein Ziel dieser Arbeit war es deshalb, die physiologische Funktion der GPx2 n{\"a}her zu untersuchen. In Kryptengrundepithelzellen aus dem Colon selenarmer GPx2 KO-M{\"a}use wurde eine erh{\"o}hte Caspase 3/7-Aktivit{\"a}t im Vergleich zum Wildtyp (WT) festgestellt. Zudem wiesen diese Zellen eine erh{\"o}hte Suszeptibilit{\"a}t f{\"u}r oxidativen Stress auf. Die GPx2 gew{\"a}hrleistet also den Schutz der proliferierenden Zellen des Kryptengrundes auch bei subad{\"a}quater Selenversorgung. Des Weiteren wurde im Colon selenarmer (-Se) und -ad{\"a}quater (+Se) GPx2 KO-M{\"a}use im Vergleich zum WT eine erh{\"o}hte Tumornekrosefaktor α-Expression und eine erh{\"o}hte Infiltration von Makrophagen festgestellt. Durch F{\"u}tterung einer selensupplementierten Di{\"a}t (++Se) konnte dies verhindert werden. In GPx2 KO-M{\"a}usen liegt demnach bereits basal eine niedriggradige Entz{\"u}ndung vor. Dies unterstreicht, dass GPx2 vor allem eine wichtige antiinflammatorische Funktion im Darmepithel besitzt. Dem Mikron{\"a}hrstoff Selen werden protektive Funktionen in der Colonkanzerogenese zugeschrieben. In einem Mausmodell der Colitis-assoziierten Colonkanzerogenese wirkte GPx2 antiinflammatorisch und hemmte so die Tumorentstehung. Auf der anderen Seite wurden jedoch auch prokanzerogene Eigenschaften der GPx2 aufgedeckt. Deshalb sollte in dieser Arbeit untersucht werden, welchen Effekt ein GPx2 knockout in einem Modell der sporadischen, durch Azoxymethan (AOM) induzierten, Colonkanzerogenese hat. Im WT kam es in pr{\"a}neoplastischen L{\"a}sionen h{\"a}ufig zu einer erh{\"o}hten GPx2-Expression im Vergleich zur normalen Darmmucosa. Eine derartige Steigerung der GPx2-Expression wurde auch in der humanen Colonkanzerogenese beschrieben. Das Fehlen der GPx2 resultierte in einer verminderten Entstehung von Tumoren (-Se und ++Se) und pr{\"a}neoplastischen L{\"a}sionen (-Se und +Se). Somit f{\"o}rderte GPx2 die Tumorentstehung im AOM-Modell. Acht Stunden nach AOM-Gabe war im GPx2 KO-Colon im Vergleich zum WT eine erh{\"o}hte Apoptoserate in der Kryptenmitte (-Se, +Se), nicht jedoch im Kryptengrund oder in der ++Se-Gruppe zu beobachten. M{\"o}glicherweise wirkte GPx2 prokanzerogen, indem sie die effiziente Elimination gesch{\"a}digter Zellen in der Tumorinitiationsphase verhinderte. Eine {\"a}hnliche Wirkung w{\"a}re auch durch die erh{\"o}hte GPx2-Expression in der Promotionsphase denkbar. So k{\"o}nnte GPx2 proliferierende pr{\"a}neoplastische Zellen vor oxidativem Stress, Apoptosen, oder auch der Antitumorimmunit{\"a}t sch{\"u}tzen. Dies k{\"o}nnte durch ein Zusammenwirken mit anderen Selenoproteinen wie GPx1 und Thioredoxinreduktasen, f{\"u}r die ebenfalls auch prokanzerogene Funktionen beschrieben wurden, verst{\"a}rkt werden. Eine wichtige Rolle k{\"o}nnte hier die Modulation des Redoxstatus in Tumorzellen spielen. Die Variation des Selengehalts der Di{\"a}t hatte im WT einen eher U-f{\"o}rmigen Effekt. So traten in der -Se und ++Se-Gruppe tendenziell mehr und gr{\"o}ßere Tumore auf, als in der +Se Gruppe. Zusammenfassend sch{\"u}tzt GPx2 also die proliferierenden Zellen des Kryptengrundes. Sie k{\"o}nnte jedoch auch proliferierende transformierte Zellen sch{\"u}tzen und so die sporadische, AOM-induzierte Colonkanzerogenese f{\"o}rdern. In einem Modell der Colitis-assoziierten Colonkanzerogenese hatte GPx2 auf Grund ihrer antiinflammatorischen Wirkung einen gegenteiligen Effekt und hemmte die Tumorentstehung. Die Rolle der GPx2 in der Colonkanzerogenese ist also abh{\"a}ngig vom zugrunde liegenden Mechanismus und wird maßgeblich von der Beteiligung einer Entz{\"u}ndung bestimmt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Dreja2009,
author = {Dreja, Tanja S.},
title = {Microarray-basierte Expressionsanalysen des weißen Fettgewebes der NZO-Maus sowie der Langerhansschen Inseln der NZL-Maus : zwei Modelle f{\"u}r das metabolische Syndrom},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-32379},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {{\"U}bergewicht und Adipositas f{\"u}hren zu Insulinresistenz und erh{\"o}hen deutlich das Risiko f{\"u}r die Entwicklung von Typ-2-Diabetes und kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungen. Sowohl Adipositas als auch die Suszeptibilit{\"a}t gegen{\"u}ber Diabetes sind zu einem erheblichen Teil genetisch determiniert. Die relevanten Risikogene, deren Interaktion mit der Umwelt, insbesondere mit Bestandteilen der Nahrung, und die Pathomechanismen, die zur Insulinresistenz und Diabetes f{\"u}hren, sind nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt. In der vorliegenden Arbeit sollte durch Genexpressionsanalysen des weißen Fettgewebes (WAT) und der Langerhansschen Inseln die Entstehung und Progression von Adipositas und Typ-2-Diabetes untersucht werden, um relevante Pathomechanismen und neue Kandidatengene zu identifizieren. Zu diesem Zweck wurden Di{\"a}t-Interventionsstudien mit NZO- und verwandten NZL-M{\"a}usen, zwei polygenen Mausmodellen f{\"u}r das humane metabolische Syndrom, durchgef{\"u}hrt. Eine kohlenhydrathaltige Hochfett-Di{\"a}t (HF: 14,6 \% Fettanteil) f{\"u}hrte in beiden Mausmodellen zu fr{\"u}her Adipositas, Insulinresistenz und Typ 2 Diabetes. Eine fettreduzierte Standarddi{\"a}t (SD: 3,3 \% Fettanteil), welche die Entstehung von Adipositas und Diabetes stark verz{\"o}gert, sowie eine diabetesprotektive kohlenhydratfreie Hochfett-Di{\"a}t (CHF: 30,2 \% Fettanteil) dienten als Kontrolldi{\"a}ten. Mit Hilfe der Microarray-Technologie wurden genomweite Expressionsprofile des WAT erstellt. Pankreatische Inseln wurden durch laserbasierte Mikropr{\"a}paration (Laser Capture Microdissection; LCM) isoliert und ebenfalls hinsichtlich ihres Expressionsprofils analysiert. Differenziell exprimierte Gene wurden durch Real-Time-PCR validiert. Im WAT der NZO-Maus bewirkte die HF-Di{\"a}t eine reduzierte Expression nukle{\"a}rer Gene der oxidativen Phosphorylierung und von lipogenen Enzymen. Dies deutet auf eine inad{\"a}quate Fettspeicherung und -verwertung in diesen Tieren hin. Die Reduktion in der Fettspeicherung und -oxidation ist spezifisch f{\"u}r das adip{\"o}se NZO-Modell und konnte bei der schlanken SJL Maus nicht beobachtet werden, was auf eine m{\"o}gliche Beteiligung an der Entstehung der Insulinresistenz hinweist. Zus{\"a}tzlich wurde best{\"a}tigt, dass die Expansion des Fettgewebes bei der adip{\"o}sen NZO-Maus eine zeitlich verz{\"o}gerte Infiltration von Makrophagen in das WAT und dort eine lokale Immunantwort ausl{\"o}st. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Methode der LCM etabliert und zur Gewinnung hochangereicherter RNA aus den Langerhansschen Inseln eingesetzt. In erstmalig durchgef{\"u}hrten genomweiten Expressionsanalysen wurde zu einem fr{\"u}hen Zeitpunkt in der Diabetesentwicklung der Einfluss einer diabetogenen HF-Di{\"a}t und einer diabetesprotektiven CHF-Di{\"a}t auf das Expressionsprofil von pankreatischen Inselzellen verglichen. Im Gegensatz zum WAT bewirkt die diabetogene HF-Di{\"a}t in Inselzellen einerseits, eine erh{\"o}hte Expression von nukle{\"a}ren Genen f{\"u}r die oxidative Phosphorylierung und andererseits von Genen, die mit Zellproliferation assoziiert sind. Zudem wurden 37 bereits annotierte Gene identifiziert, deren differenzielle Expression mit der Diabetesentwicklung korreliert. Das Peptidhormon Cholecystokinin (Cck, 11,8-fach erh{\"o}ht durch die HF) stellt eines der am st{\"a}rksten herauf regulierten Gene dar. Die hohe Anreicherung der Cck-mRNA in Inselzellen deutet auf eine bisher unbekannte Funktion des Hormons in der Regulation der Inselzellproliferation hin. Der Transkriptionsfaktor Mlxipl (ChREBP; 3,8-fach erniedrigt durch die HF) stellt in Langerhansschen Inseln eines der am st{\"a}rksten herunter regulierten Gene dar. Ferner wurde ChREBP, dessen Funktion als glucoseregulierter Transkriptionsfaktor f{\"u}r lipogene Enzyme bislang in der Leber, aber nicht in Inselzellen nachgewiesen werden konnte, erstmals immunhistochemisch in Inselzellen detektiert. Dies deutet auf eine neue, bisher unbekannte regulatorische Funktion von ChREBP im Glucosesensor-Mechanismus der Inselzellen hin. Eine durchgef{\"u}hrte Korrelation der mit der Diabetesentwicklung assoziierten, differenziell exprimierten Inselzellgene mit Genvarianten aus humanen genomweiten Assoziationsstudien f{\"u}r Typ-2-Diabetes (WTCCC, Broad-DGI-T2D-Studie) erm{\"o}glichte die Identifizierung von 24 neuartigen Diabetes-Kandidatengenen. Die Ergebnisse der erstmals am polygenen NZO-Mausmodell durchgef{\"u}hrten genomweiten Expressionsuntersuchungen best{\"a}tigen bisherige Befunde aus Mausmodellen f{\"u}r Adipositas und Diabetes (z.B. ob/ob- und db/db-M{\"a}use), zeigen in einigen F{\"a}llen aber auch Unterschiede auf. Insbesondere in der oxidativen Phosphorylierung k{\"o}nnten die Ergebnisse relevant sein f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der Pathogenese des polygen-bedingten humanen metabolischen Syndroms.},
language = {de}
}
@phdthesis{Behrens2009,
author = {Behrens, Verena},
title = {Die Rolle des Glucosetransporters 8 (Slc2a8) in der Regulation der Glucosehom{\"o}ostase, der Spermienmotilit{\"a}t sowie des Verhaltens},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-36308},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {Der ubiquit{\"a}r exprimierte, multifunktionale Glucosetransporter GLUT8 geh{\"o}rt zur Klasse III der Familie der passiven Glucosetransporter, die aus insgesamt 14 Proteinen besteht. Die f{\"u}nf Mitglieder der Klasse IIII unterscheiden sich strukturell leicht von den Mitgliedern der Klasse I und II (Joost und Thorens, 2001). GLUT8 besitzt ein N-terminales Dileucin-Motiv, das Teil eines [DE]XXXL[LI] Motivs ist, welches f{\"u}r die Sortierung des Transporters in sp{\"a}te Endosomen und Lysosomen verantwortlich ist (Augustin et al., 2005). Da bis heute kein Signal identifiziert wurde, das eine Translokation des Transporters zur Plasmamembran ausl{\"o}st, wird eine intrazellul{\"a}re Funktion von GLUT8 vermutet (Widmer et al., 2005). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die intrazellul{\"a}re Funktion des Transporters in der Regulation der Glucosehom{\"o}ostase des K{\"o}rpers durch Analyse einer Slc2a8-knockout-Maus untersucht. Die homozygote Deletion des Transporters erbrachte lebensf{\"a}hige Nachkommen, die sich augenscheinlich nicht von ihren Wildtyp-Geschwistern unterschieden. Allerdings wurde bei Verpaarungen heterozygoter M{\"a}use eine verminderte Anzahl an Slc2a8-/--Nachkommen beobachtet, die signifikant von der erwarteten Mendel'schen Verteilung abwich. Da Slc2a8 die h{\"o}chste mRNA-Expression in den Testes aufwies und die {\"U}berpr{\"u}fung der Fertilit{\"a}t mittels verschiedener homozygoter Verpaarungen eine St{\"o}rung der weiblichen Fortpflanzungsf{\"a}higkeit ausschloss, wurden die Spermatozoen der Slc2a8-/--M{\"a}use eingehender untersucht. Als Ursache f{\"u}r die verringerte Anzahl von Slc2a8-/--Geburten wurde eine verminderte Prozentzahl motiler Slc2a8-/--Spermien ermittelt, die durch eine unzureichende mitochondriale Kondensation in den Spermien bedingt war. Diese Ver{\"a}nderung war mit einem reduzierten mitochondrialen Membranpotential assoziiert, was eine verminderte ATP-Produktion nach sich zog. Somit scheint GLUT8 in den Spermien an einem intrazellul{\"a}ren Transportprozess beteiligt zu sein, der einen Einfluss auf die oxidative Phosphorylierung der Mitochondrien aus{\"u}bt. Im Gehirn wurde Slc2a8 besonders stark im Hippocampus exprimiert, der in der Regulation von k{\"o}rperlicher Aktivit{\"a}t, Explorationsverhalten, Erinnerungs- und Lernprozessen sowie Angst- und Stressreaktionen eine Rolle spielt. Außerdem wurde GLUT8 im Hypothalamus nachgewiesen, der unter anderem an der Regulation der Nahrungsaufnahme beteiligt ist. Die Slc2a8-/--M{\"a}use zeigten im Vergleich zu ihren Slc2a8+/+-Geschwistern eine signifikant gesteigerte k{\"o}rperliche Aktivit{\"a}t, die zusammen mit der von Membrez et al. (2006) publizierten erh{\"o}hten Zellproliferation im Hippocampus auf eine N{\"a}hrstoffunterversorgung dieses Areals hindeutet. Die Nahrungsaufnahme war in Abwesenheit von GLUT8 nicht ver{\"a}ndert, was zusammen mit dem nur geringf{\"u}gig niedrigeren K{\"o}rpergewicht der Slc2a8-/--M{\"a}use eine Funktion von GLUT8 im Glucose-sensing der Glucose-sensitiven Neurone des Gehirns ausschließt. Das leicht reduzierte K{\"o}rpergewicht der Slc2a8-/--M{\"a}use ließ sich keinem bestimmten Organ- oder Gewebetyp zuordnen, sondern schien durch eine marginale Gewichtsreduktion aller untersuchten Gewebe bedingt zu sein. Zusammen mit den erniedrigten Blutglucosespiegeln und der anscheinend gesteigerten Lebenserwartung zeigten die Slc2a8-/--M{\"a}use Symptome einer leichten N{\"a}hrstoffunterversorgung. GLUT8 scheint daher am Transport von Zuckerderivaten, die w{\"a}hrend des lysosomalen/endosomalen Abbaus von Glykoproteinen anfallen, beteiligt zu sein. Die so wiederaufbereiteten Zucker dienen dem K{\"o}rper offenbar als zus{\"a}tzliche Energiequelle.},
language = {de}
}
@phdthesis{Nell2009,
author = {Nell, Sandra},
title = {Vitamin E und der vesikul{\"a}re Transport : Untersuchungen zu den genregulatorischen Funktionen von Vitamin E mittels Microarray- und real time PCR-Analysen in der Maus und funktionellen in vitro Assays in RBL-2H3 Zellen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-35710},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {Vitamin E wird immer noch als das wichtigste lipophile Antioxidanz in biologischen Membranen betrachtet. In den letzten Jahren hat sich jedoch der Schwerpunkt der Vitamin E-Forschung hin zu den nicht-antioxidativen Funktionen verlagert. Besonderes Interesse gilt dabei dem α-Tocopherol, der h{\"a}ufigsten Vitamin E-Form im Gewebe von S{\"a}ugetieren, und seiner Rolle bei der Regulation der Genexpression. Das Ziel dieser Dissertation war die Untersuchung der genregulatorischen Funktionen von α-Tocoperol und die Identifizierung α-Tocopherol-sensitiver Gene in vivo. Zu diesem Zweck wurden M{\"a}use mit verschiedenen Mengen α-Tocopherol gef{\"u}ttert. Die Analyse der hepatischen Genexpression mit Hilfe von DNA-Microarrays identifizierte 387 α-Tocopherol-sensitive Gene. Funktionelle Clusteranalysen der differentiell exprimierten Gene zeigten einen Einfluss von α-Tocooherol auf zellul{\"a}re Transportprozesse. Besonders solche Gene, die an vesikul{\"a}ren Transportvorg{\"a}ngen beteiligt sind, wurden gr{\"o}ßtenteils durch α-Tocopherol hochreguliert. F{\"u}r Syntaxin 1C, Vesicle-associated membrane protein 1, N-ethylmaleimide-sensitive factor and Syntaxin binding protein 1 konnte eine erh{\"o}hte Expression mittels real time PCR best{\"a}tigt werden. Ein funktioneller Einfluss von α-Tocopherol auf vesikul{\"a}re Transportprozesse konnte mit Hilfe des in vitro β-Hexosaminidase Assays in der sekretorischen Mastzelllinie RBL-2H3 gezeigt werden. Die Inkubation der Zellen mit α-Tocopherol resultierte in einer konzentrationsabh{\"a}ngigen Erh{\"o}hung der PMA/Ionomycin-stimulierten Sekretion der β-Hexosaminidase. Eine erh{\"o}hte Expression ausgew{\"a}hlter Gene, die an der Degranulation beteiligt sind, konnte nicht beobachtet werden. Damit schien ein direkter genregulatorischer Effekt von α-Tocopherol eher unwahrscheinlich. Da eine erh{\"o}hte Sekretion auch mit β-Tocopherol aber nicht mit Trolox, einem hydrophilen Vitamin E-Analogon, gefunden wurde, wurde vermutet, dass α-Tocopherol die Degranulation m{\"o}glicherweise durch seine membranst{\"a}ndige Lokalisation beeinflussen k{\"o}nnte. Die Inkubation der Zellen mit α-Tocopherol resultierte in einer ver{\"a}nderten Verteilung des Gangliosids GM1, einem Lipid raft Marker. Es wird angenommen, dass diese Membranmikrodom{\"a}nen als Plattformen f{\"u}r Signaltransduktionsvorg{\"a}nge fungieren. Ein m{\"o}glicher Einfluss von Vitamin E auf die Rekrutierung/Translokation von Signalproteinen in Membranmikrodom{\"a}nen k{\"o}nnte die beobachteten Effekte erkl{\"a}ren. Eine Rolle von α-Tocopherol im vesikul{\"a}ren Transport k{\"o}nnte nicht nur seine eigene Absorption und seinen Transport beeinflussen, sondern auch eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die bei schwerer Vitamin E-Defizienz auftretenden neuronalen Dysfunktionen bieten. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die α-Tocopheroltransferprotein (Ttpa) Knockout-Maus als genetisches Modell f{\"u}r Vitamin E-Defizienz verwendet, um den Effekt von Ttpa auf die Genexpression und die Gewebeverteilung von α-Tocopherol zu analysieren. Ttpa ist ein cytosolisches Protein, das f{\"u}r die selektive Retention von α-Tocopherol in der Leber verantwortlich ist. Die Ttpa-Defizienz resultierte in sehr geringen α-Tocopherol-Konzentrationen im Plasma und den extrahepatischen Geweben. Die Analyse der α-Tocopherol-Gehalte im Gehirn wies auf eine Rolle von Ttpa bei der α-Tocopherol-Aufnahme ins Gehirn hin.},
language = {de}
}
@phdthesis{Wend2009,
author = {Wend, Korinna},
title = {Konstruktion und toxikologische Nutzung von transgenen M{\"a}usen mit den allelischen Varianten von humanen SULT1A-Genen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-42052},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {Eine besondere Rolle im Fremdstoffmetabolismus hat die SULT1A1 beim Menschen aufgrund der hohen Expression und breiten Gewebeverteilung. W{\"a}hrend die humane SULT1A1 in sehr vielen Geweben exprimiert wird, wurde die murine SULT1A1 vor allem in der Leber, Lunge und Colon gefunden. Neben der Gewebeverteilung spielt auch der Polymorphismus im humanen SULT1A1-Gen eine bedeutende Rolle. Der h{\"a}ufigste Polymorphismus in diesem Gen f{\"u}hrt zu einer Aminos{\"a}uresubstitution von Arginin zu Histidin an Position 213. Die Genvariante mit Histidin (auch als SULT1A1*2 bezeichnet) codiert f{\"u}r ein Protein mit einer geringen Enzymaktivit{\"a}t und einer reduzierten Enzymmenge in Thrombocyten. {\"U}ber den Einfluss dieser allelischen Varianten in anderen Geweben ist bislang wenig bekannt. In vorausgegangenen epidemiologischen Studien wurden m{\"o}gliche Korrelationen zwischen den Genvarianten und der Krebsentstehung in verschiedenen Geweben untersucht. Diese Daten liefern jedoch widerspr{\"u}chliche Ergebnisse zum Krebsrisiko. Aufgrund der strittigen epidemiologischen Daten sollten Tiermodelle generiert werden, um die h{\"a}ufigsten SULT1A1-Allele hinsichtlich der Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Nahrungs- und Umweltkanzerogenen zu untersuchen. Zur Erzeugung transgener (tg) Mauslinien wurde mittels Mikroinjektion der codierenden Genbereich und große flankierende Humansequenzen stromaufw{\"a}rts und stromabw{\"a}rts in das Mausgenom integriert. Es wurden mehrere Mauslinien hergestellt. Zwei davon, die Mauslinie 31 mit dem SULT1A1*1-Allel und die Mauslinie 28 mit dem SULT1A1*2-Allel, wurden eingehend analysiert. In beiden Linien wurde eine identische Kopienzahl des Transgens ermittelt. Proteinbiochemische Charakterisierungen zeigten eine weitgehend dem Menschen entsprechende Gewebeverteilung und zellul{\"a}re und subzellul{\"a}re Lokalisation der humanen SULT1A1 in der Linie (Li) 28. In Li 31 wurden Unterschiede zu Li 28 sowohl in der Gewebeverteilung als auch in der zellul{\"a}ren Lokalisation des exprimierten humanen Proteins ermittelt. Dabei war die Expression auf Proteinebene in der SULT1A1*2-tg Linie generell st{\"a}rker als in der SULT1A1*1-Linie. Dieses Ergebnis war {\"u}berraschend, denn in humanen Thrombocyten f{\"u}hrt das SULT1A1*1-Allel zu einem h{\"o}heren Gehalt an SULT1A1-Protein als das SULT1A1*2-Allel. Zur Analyse der unterschiedlichen Proteinexpressionen in den tg Mauslinien wurde die cDNA und der 5´-flankierende Bereich des SULT1A1-Gens sequenziert. In beiden tg Linien entsprach die Sequenz der cDNA der Referenzsequenz aus der Gendatenbank (Pubmed). In der 5´-flankierenden Region wurden bekannte Polymorphismen analysiert und unterschiedliche Haplotypen in den tg Linien an den Positionen -624 und -396 ermittelt. Dabei wurde in der Li 31 der Haplotyp detektiert, der in der Literatur mit einer h{\"o}heren SULT1A1-Enzymaktivit{\"a}t beschrieben wird. Der m{\"o}gliche Zusammenhang zwischen Transkriptionsrate und Proteinexpression wurde in RNA-Expressionsanalysen im codierenden und 5´-nicht codierenden Bereich (mit den alternativen Exons 1B und 1A) untersucht. Im codierenden Bereich und im Exon 1B konnte in den untersuchten Organen eine h{\"o}here RNA-Expression in der Li 28 im Vergleich zur Li 31 ermittelt werden. Außer in der Lunge wurde f{\"u}r Exon 1B eine identische RNA-Expression detektiert. RNA, die Exon 1A enthielt, wurde in allen untersuchten Organen der Li 28, aber nur in der Lunge bei der Li 31 gefunden. In beiden tg Linien konnten mit den Exon 1A-Primern jedoch auch gr{\"o}ßere PCR-Produkte ermittelt werden. Dieser Unterschied im Exon 1A und m{\"o}gliche Spleißvarianten k{\"o}nnten damit f{\"u}r die unterschiedliche Proteinexpression des humanen SULT1A1-Proteins in den beiden tg Mauslinien sein. Die in dieser Arbeit generierten und charakterisierten tg Mausmodelle wurden in einer toxikologischen Studie eingesetzt. Es wurde das heterozyklische aromatische Amin 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo-[4,5-b]pyridin (PhIP) verwendet. PhIP wird beim Erhitzen und Braten von Fleisch und Fisch gebildet und k{\"o}nnte mit der erh{\"o}hten Krebsentstehung im Colon in der westlichen Welt im Zusammenhang stehen. Mittels 32P-Postlabelling sollte der Einfluss der zus{\"a}tzlichen Expression der humanen SULT-Proteine auf die PhIP-DNA-Adduktbildung analysiert werden. Dabei wurden mehr DNA-Addukte in den tg Tieren als in den Wildtyp-M{\"a}usen ermittelt. Die Konzentration der gebildeten DNA-Addukte korrelierte mit der Expressionsst{\"a}rke des humanen SULT1A1-Proteins in den tg M{\"a}usen. An den in dieser Arbeit generierten tg Mauslinien mit den h{\"a}ufigsten allelischen Varianten des SULT1A1-Gens konnten Unterschiede auf RNA- und Protein-Ebene ermittelt werden. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Expression der humanen SULT1A1 eine Auswirkung sowohl auf die St{\"a}rke als auch das Zielgewebe der DNA-Adduktbildung in vivo hat.},
language = {de}
}
@phdthesis{Friedrich2010,
author = {Friedrich, Maika},
title = {Wirkung von Teecatechin Epigallocatechingallat auf den Energiestoffwechsel der Maus},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-48159},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2010},
abstract = {Die gesundheitsf{\"o}rdernden Eigenschaften von gr{\"u}nem Tee sind weitgehend akzeptiert. Den Teecatechinen, insbesondere dem Epigallocatechin-3-gallat (EGCG), werden zahlreiche positive Effekte zugesprochen (z. B. antioxidativ, antikanzerogen, antiinflammatorisch, Blutdruck und Cholesterinspiegel senkend). Die Mechanismen, die zu einer Reduktion der in Tierversuchen beschriebenen K{\"o}rper- und Fettmasse f{\"u}hren, sind nicht ausreichend gekl{\"a}rt. Ziel dieser Arbeit bestand darin, die kurz- und mittelfristigen Wirkungen einer TEAVIGO®-Applikation (mind. 94 \% EGCG) am Mausmodell im Hinblick auf den Energie- und Fettstoffwechsel sowie die Expression daran beteiligter Gene in wichtigen Organen und Geweben zu untersuchen. In verschiedenen Tierversuchen wurde m{\"a}nnlichen C57BL/6-M{\"a}usen eine Hochfettdi{\"a}t (HFD) mit und ohne Supplementation (oral, di{\"a}tetisch) des entkoffeinierten Gr{\"u}ntee-Extraktes TEAVIGO® in unterschiedlichen Dosierungen gef{\"u}ttert. Es wurden sowohl kurz- als auch mittelfristige Wirkungen des EGCG auf die Energiebilanz (u. a. indirekte Tierkalorimetrie) und K{\"o}rperzusammensetzung (NMR) sowie die exogene Substratoxidation (Stabilisotopentechnik: Atemtests, Inkorporation nat{\"u}rlicher 13C-angereicherter Triglyceride aus Maiskeim{\"o}l in diverse Organe/Gewebe) und Gen-expression (quantitative real-time PCR) untersucht. Die Applikationsform und ihre Dauer riefen unterschiedliche Wirkungen hervor. M{\"a}use mit di{\"a}tetischer Supplementation zeigten bereits nach kurzer Zeit eine verminderte K{\"o}rperfettmasse, die bei weiterer Verabreichung auch zu einer Reduktion der K{\"o}rpermasse f{\"u}hrte. Beide Applikationsformen resultieren, unabh{\"a}ngig von der Dauer der Intervention, in einer erh{\"o}hten Energieausscheidung, w{\"a}hrend die Futter- und Energieaufnahme durch EGCG nicht beeinflusst wurden. Der Energieverlust war von einer erh{\"o}hten Fett- und Stickstoffausscheidung begleitet, deren Ursache die in der Literatur beschriebene Interaktion und Hemmung digestiver Enzyme sein k{\"o}nnte. Besonders unter postprandialen Bedingungen wiesen EGCG-M{\"a}use erniedrigte Triglycerid- und Glycogengehalte in der Leber auf, was auf eine eingeschr{\"a}nkte intestinale Absorption der N{\"a}hrstoffe hindeutet. Transkriptanalysen ergaben im Darm eine verminderte Expression von Fetts{\"a}uretransportern, w{\"a}hrend die Expression von Glucosetransportern durch EGCG erh{\"o}ht wurde. Weiterhin reduzierte EGCG, nach Umstellung von Standard- auf eine maiskeim{\"o}lhaltige Hochfettdi{\"a}t, die Inkorporation nat{\"u}rlicher 13C-angereicherter Triglyceride in diverse Organe und Gewebe - insbesondere Leber, viszerales und braunes Fettgewebe sowie Skelettmuskel. Die Analyse der 13C-Anreicherung im Atem der M{\"a}use und die Energieumsatzmessungen ergaben nach kurzer Applikation eine erh{\"o}hte Fettoxidation, die im weiteren Verlauf der Intervention auf eine erh{\"o}hte Kohlenhydratoxidation umgeschaltet wurde. Weiterhin war die orale Applikation von EGCG bei gleichzeitiger F{\"u}tterung einer Hochfettdi{\"a}t von makroskopischen und mikroskopischen degenerativen Ver{\"a}nderungen der Leber begleitet. Diese Effekte wurden nach di{\"a}tetischer Supplementation der Hochfettdi{\"a}t mit EGCG nicht beobachtet. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die K{\"o}rpergewichts- und Fettgewebs-abnahme durch di{\"a}tetisches EGCG sich durch eine herabgesetzte Verdaulichkeit der Nahrung erkl{\"a}ren l{\"a}sst. Dies f{\"u}hrte zu verschiedenen kurz- und mittelfristigen Ver{\"a}nderungen in der Fettverteilung und im Fettmetabolismus.},
language = {de}
}
@phdthesis{Witte2009,
author = {Witte, Jeannine},
title = {Rhabdomerorganisation und -morphogenese im Komplexauge von Drosophila},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41847},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {Sehzellen von Insekten sind epitheliale Zellen mit einer charakteristischen, hochpolaren Morphologie und Organisation. Die molekularen Komponenten der Sehkaskade befinden sich im Rhabdomer, einem Saum dicht gepackter Mikrovilli entlang der Sehzelle. Bereits in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde beschrieben, dass die Mikrovilli entlang einer Sehzelle eine unterschiedliche Ausrichtung besitzen, oder in anderen Worten, die Rhabdomere entlang der Sehzell-L{\"a}ngsachse verdreht sind. So sind in den Sehzellen R1-R6 bei dipteren Fliegen (Calliphora, Drosophila) die Mikrovilli im distalen und proximalen Bereich eines Rhabdomers etwa rechtwinkelig zueinander angeordnet. Dieses Ph{\"a}nomen wird in der Fachliteratur als rhabdomere twisting bezeichnet und reduziert die Empfindlichkeit f{\"u}r polarisiertes Licht. Es wurde f{\"u}r das Drosophila-Auge gezeigt, dass diese strukturelle Asymmetrie der Sehzellen mit einer molekularen Asymmetrie in der Verteilung phosphotyrosinierter Proteine an die Stielmembran (einem nicht-mikrovill{\"a}ren Bereich der apikalen Plasmamembran) einhergeht. Zudem wurde gezeigt, dass die immuncytochemische Markierung mit anti-Phosphotyrosin (anti-PY) als lichtmikroskopischer Marker f{\"u}r das rhabdomere twisting verwendet werden kann. Bisher wurde haupts{\"a}chlich die physiologische Bedeutung der Rhabdomerverdrehung untersucht. Es ist wenig {\"u}ber die entwicklungs- und zellbiologischen Grundlagen bekannt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Identit{\"a}t der phosphotyrosinierten Proteine an der Stielmembran zu kl{\"a}ren und ihre funktionelle Bedeutung f{\"u}r die Entwicklung des rhabdomere twisting zu analysieren. Zudem sollte untersucht werden, welchen Einfluss die inneren Sehzellen R7 und R8 auf die Verdrehung der Rhabdomere von R1-R6 haben. F{\"u}r die zwei Proteinkinasen Rolled (ERK) und Basket (JNK) vom Typ der Mitogen-aktivierten Proteinkinasen (MAPK) konnte ich zeigen, dass sie in ihrer aktivierten (= phosphorylierten) Form (pERK bzw. pJNK) eine asymmetrische Verteilung an der Stielmembran aufweisen vergleichbar der Markierung mit anti-PY. Weiterhin wurde diese asymmetrische Verteilung von pERK und pJNK ebenso wie die von PY erst kurz vor Schlupf der Fliegen (bei ca. 90\% pupaler Entwicklung) etabliert. Durch Pr{\"a}inkubationsexperimente mit anti-PY wurde die Markierung mit anti-pERK bzw. anti-pJNK unterbunden. Diese Ergebnisse sprechen daf{\"u}r, dass pERK und pJNK zu den Proteinen geh{\"o}ren, die von anti-PY an der Stielmembran erkannt werden. Da es sich bei ERK und JNK um Kinasen handelt, ist es naheliegend, dass diese an der Entwicklung des rhabdomere twisting beteiligt sein k{\"o}nnten. Diese Hypothese wurde durch die Analyse von hypermorphen (rl SEM)und hypomorphen (rl 1/rl 10a) Rolled-Mutanten {\"u}berpr{\"u}ft. In der rl SEM-Mutante mit erh{\"o}hter Aktivit{\"a}t der Proteinkinase erfolgte die asymmetrische Positionierung von pERK an der Stielmembran sowie die Mikrovillikippung schon zu einem fr{\"u}heren Zeitpunkt in der pupalen Entwicklung. Im adulten Auge war die anti-PY-Markierung im distalen Bereich der Sehzellen intensiver sowie der Kippwinkel vergr{\"o}ßert. In der rl 1/rl 10a-Mutanten mit reduzierter Kinaseaktivit{\"a}t waren die anti-PY-Markierung und der Kippwinkel im proximalen Bereich der Sehzellen verringert. Die Proteinkinase ERK hat somit einen Einfluss auf die zeitliche Etablierung des rhabdomere twisting wie auch auf dessen Auspr{\"a}gung im Adulttier. Die Rhabdomerverdrehung sowie die {\"A}nderung im anti-PY-Markierungsmuster erfolgen an den Sehzellen R1-R6 relativ abrupt auf halber Ommatidienl{\"a}nge, dort wo das Rhabdomer von R7 endet und das von R8 beginnt. Es stellte sich deshalb die Frage, ob die Rhabdomerverdrehung an R1-R6 durch die Sehzelle R7 und/oder R8 beeinflusst wird. Um dieser Frage nachzugehen wurden Mutanten analysiert, denen die R7- oder die R8-Photorezeptoren bzw. R7 und R8 fehlten. Das wichtigste Ergebnis dieser Untersuchungen war, dass bei Fehlen von R8 die Rhabdomerverdrehung bei R1-R6 nach keinen erkennbaren Regeln erfolgt. R8 ist somit Voraussetzung f{\"u}r die Etablierung der Rhabdomerverdrehung in R1-R6. Folgendes Modell wurde auf Grundlage dieses und weiterer Ergebnisse erarbeitet: Im dritten Larvenstadium rekrutiert R8 die Sehzellpaare R2/R5, R3/R4 und R1/R6. Dabei werden R1-R6 durch den Kontakt zu R8 „polarisiert". Abschließend wird R7 durch R8 rekrutiert. Dies f{\"u}hrt zu einer Fixierung der Polarit{\"a}t von R1-R6 durch R7. Die Ausf{\"u}hrung der Mikrovillikippung anhand der festgelegten Polarit{\"a}t erfolgt in der sp{\"a}ten Puppenphase. Die Proteinkinase ERK ist an diesem letzten Morphogeneseprozess beteiligt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Nagel2009,
author = {Nagel, Birgit},
title = {Entwicklung biohybrider Redoxsysteme auf der Grundlage "smarter" Redoxpolymere},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41424},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {In dieser Arbeit wird die Entwicklung und Charakterisierung neuer „smarter" Redoxhydrogele mit drei verschiedenen funktionellen Eigenschaften und deren erfolgreicher Einsatz zur elektrochemischen Kontaktierung von Oxidoreduktasen beschrieben. Diese neuen Redoxpolymere 1. tragen kovalent integrierte Redoxzentren umgeben von einer hydrophilen Polymermatrix, 2. reaktive Kopplungsgruppen f{\"u}r den Aufbau selbstassemblierter Polymerschichten auf Elektrodenoberfl{\"a}chen und 3. lassen sich in ihrer Redoxaktivit{\"a}t durch Verwendung „intelligenter" Polymere {\"u}ber externe Stimuli kontrollieren. Die Redoxhydrogele wurden nach dem Vorbild eines Baukastensystems in einfachen Ein-Stufen-Synthesen synthetisiert. Dazu wurden verschiedene Redoxzentren (Ferrocen, 1,10-Phenanthrolin-5,6-dion und 4-Carboxy-2,5,7-Trinitro-9-fluorenon), reaktive Kopplungsgruppen (Epoxy-, Amino-, Thiol- oder Disulfidfunktionen) und Polymermatrices (Poly-(N-Isopropylacrylamid) (PNIPAM) und Poly(ethylenglykolmethacrylat) (PEGMA)) in unterschiedlichen Zusammensetzungen miteinander copolymerisiert. Die Polymere wurden in Form von d{\"u}nnen Polymerfilmen {\"u}ber die wiederholenden Funktionalit{\"a}ten auf Elektrodenoberfl{\"a}chen aufgebracht und physiko- und elektrochemisch charakterisiert. Durch die erstmals gezeigte, derartige Ankopplung der Polymere, entstehen dreidimensionale, hydrophile selbstassemblierte Polymerschichten. Die Elektronentransferwege sind kurz und der Elektronentransfer effizient. Diese Polymer-modifizierten Elektroden wurden f{\"u}r die Kontaktierung von zwei exemplarisch ausgew{\"a}hlten Oxidoreduktasen eingesetzt, die Nicotins{\"a}ureamid-adenin-dinucleotid-abh{\"a}ngige Glucosedehydrogenase (NAD-GDH), welche ein freibewegliches Coenzym und die Pyrrolochinolinchinon-abh{\"a}ngige Glucosedehydrogenase (PQQ-GDH), welche ein prosthetisches Coenzym verwenden. Die Redoxaktivit{\"a}ten des PNIPAMFoxy- und PEGMA-Fc-Polymers ließen sich durch externe Stimuli in Form von Temperatur und Calciumkonzentrationen kontrollieren. Ein Modell f{\"u}r die Komplexierung der Calciumionen durch die PEG-Seitenketten unter Ausbildung Kronenether-{\"a}hnlicher Strukturen und der daraus resultierenden Steigerung des Elektronentransfers wurde gezeigt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Festag2004,
author = {Festag, Matthias},
title = {Weiterentwicklung eines in vitro Embryotoxizit{\"a}tsassays : die Inhibierung der Differenzierung von murinen embryonalen Stammzellen zu Endothelzellen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001815},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Substanzen der pharmazeutischen und chemischen Industrie m{\"u}ssen nach internationalen Richtlinien auf deren Toxizit{\"a}t gegen{\"u}ber Mensch und Umwelt gepr{\"u}ft werden. Dazu geh{\"o}ren u. a. Pr{\"u}fungen zur Vorhersage des embryotoxischen Potentials, die am lebenden Organismus durchgef{\"u}hrt werden. Mit dem Ziel die Anzahl der Tierversuche zu verringern, die notwendig sind um das toxikologische Profil einer Pr{\"u}fsubstanz zu bestimmen, wurde der Embryonale Stammzelltest (EST) entwickelt. Als Grundlage des EST dienen embryonale Stammzellen (ES-Zellen) einer Zelllinie. ES-Zellen sind Zellen, die sich in der fr{\"u}hen embryonalen Entwicklung in die Zellen der Keimbl{\"a}tter entwickeln k{\"o}nnen. Daraus wiederum differenzieren die vielen verschiedenen, unterschiedlich spezialisierten Zelltypen des komplexen Organismus. Im EST wird die Konzentration einer Pr{\"u}fsubstanz bestimmt, bei der die Differenzierung von ES-Zellen zu Herzmuskelzellen zu 50 \% inhibiert wird. Zus{\"a}tzlich wird die Konzentration der Pr{\"u}fsubstanz bestimm\&\#176;t, bei der 50 \% der ES-Zellen (IC50D3) bzw. Fibroblastenzellen (IC503T3) absterben. Die allgemeine Toxizit{\"a}t ist damit von der spezifischen Toxizit{\"a}t der Pr{\"u}fsubstanz auf die ES-Zellen und deren Differenzierung unterscheidbar. Die Parameter fliessen in ein biostatistisches Modell zur Pr{\"a}diktion des embryotoxischen Potentials der Pr{\"u}fsubstanzen ein. Es wurde ein Versuchsprotokoll entwickelt, wonach die ES-Zellen sich verst{\"a}rkt zu Endothelzellen differenzieren. Die Endothelzellen, die im lebenden Organismus die Wand der sp{\"a}teren Blutgef{\"a}sse, wie Venen und Arterien bilden, wurden mittels molekularbiologischer Methoden auf der RNA- und der Protein-Ebene nachgewiesen und quantifiziert. Verschiedene Zellkulturmethoden, Wachstumsfaktoren, als auch Wachstumsfaktorkonzentrationen wurden auf deren Verm{\"o}gen die Differenzierung der ES-Zellen zu Endothelzellen zu induzieren, untersucht. Nach der Etablierung des Differenzierungsprotokolls wurden sieben Substanzen auf deren Verm{\"o}gen gepr{\"u}ft, die Differenzierung von ES-Zellen zu Endothelzellen zu inhibieren. Die Endothelzellen wurden dabei {\"u}ber die Expression der RNA von zwei endothelzellspezifischen Genen quantifiziert. Im Vergleich dazu wurden die IC50D3 und die IC503T3 der Pr{\"u}fsubstanz bestimmt, um eine Absch{\"a}tzung des embryotoxischen Potentials der Pr{\"u}fsubstanz zu erm{\"o}glichen. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Absch{\"a}tzung des embryotoxischen Potentials der sieben Pr{\"u}fsubstanzen in nicht-, schwach- oder stark embryotoxisch vorgenommen werden konnte. Es ist zu schlussfolgern, dass der weiterentwickelte in vitro Embryotoxizit{\"a}tsassay sensitiv und reproduzierbar ist. Mit der Verwendung von verschiedenen Differenzierungsendpunkten kann die Pr{\"a}diktionskraft des Assays deutlich verbessert, und die Anzahl von Tierversuchen verringert werden. Durch die Verwendung von molekularbiologischen Markern kann der Assay einem Hochdurchsatzscreening zug{\"a}ngig gemacht werden und damit die Anzahl von Pr{\"u}fsubstanzen deutlich erh{\"o}ht 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{Gehmlich2004,
author = {Gehmlich, Katja},
title = {Strukturen der Kraft{\"u}bertragung im quergestreiften Muskel : Protein-Protein-Wechselwirkungen und Regulationsmechanismen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2576},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Im Mittelpunkt dieser Arbeit standen Signaltransduktionsprozesse in den Strukturen der Kraft{\"u}bertragung quergestreifter Muskelzellen, d. h. in den Costameren (Zell-Matrix-Kontakten) und den Glanzstreifen (Zell-Zell-Kontakten der Kardiomyozyten).Es ließ sich zeigen, dass sich die Morphologie der Zell-Matrix-Kontakte w{\"a}hrend der Differenzierung von Skelettmuskelzellen dramatisch {\"a}ndert, was mit einer ver{\"a}nderten Proteinzusammensetzung einhergeht. Immunfluoreszenz-Analysen von Skelettmuskelzellen verschiedener Differenzierungsstadien implizieren, dass die Signalwege, welche die Dynamik der Fokalkontakte in Nichtmuskelzellen bestimmen, nur f{\"u}r fr{\"u}he Stadien der Muskeldifferenzierung Relevanz haben k{\"o}nnen. Ausgehend von diesem Befund wurde begonnen, noch unbekannte Signalwege zu identifizieren, welche die Ausbildung von Costameren kontrollieren: In den Vorl{\"a}uferstrukturen der Costamere gelang es, eine transiente Interaktion der Proteine Paxillin und Ponsin zu identifizieren. Biochemische Untersuchungen legen nahe, dass Ponsin {\"u}ber eine Skelettmuskel-spezifische Insertion im Carboxyterminus das Adapterprotein Nck2 in diesen Komplex rekrutiert. Es wird vorgeschlagen, dass die drei Proteine einen tern{\"a}ren Signalkomplex bilden, der die Umbauvorg{\"a}nge der Zell-Matrix-Kontakte kontrolliert und dessen Aktivit{\"a}t von mitogen activated protein kinases (MAPK) reguliert wird.Die Anpassungsvorg{\"a}nge der Strukturen der Kraft{\"u}bertragung an pathologische Situtation (Kardiomyopathien) in der adulten quergestreiften Muskulatur wurden ausgehend von einem zweiten Protein, dem muscle LIM protein (MLP), untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass ein mutiertes MLP-Protein, das im Menschen eine hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) ausl{\"o}st, strukturelle Defekte aufweist und weniger stabil ist. Weiterhin zeigte dieses mutierte Protein eine verringerte Bindungsf{\"a}higkeit an die beiden Liganden N-RAP und alpha-Actinin. Die molekulare Grundlage der HCM-verursachenden Mutationen im MLP-Gen k{\"o}nnte folglich eine Ver{\"a}nderung der Hom{\"o}ostase im tern{\"a}ren Komplex MLP \– N-RAP \– alpha-Actinin sein. Die Expressionsdaten eines neu generierten monoklonalen MLP-Antik{\"o}rpers deuten darauf hin, dass die Funktionen des MLP nicht nur f{\"u}r die Integrit{\"a}t des Myokards, sondern auch f{\"u}r die der Skelettmuskulatur notwendig sind.},
subject = {Herzmuskelkrankheit},
language = {de}
}
@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{Scheidig2006,
author = {Scheidig, Andreas},
title = {Molekulare Untersuchungen zum St{\"a}rkeabbau in vegetativen Pflanzenteilen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-11857},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden cDNAs, kodierend f{\"u}r bisher unbekannte st{\"a}rkeabbauende Enzyme, aus Kartoffel isoliert und funktionell analysiert. Die Isolation der cDNAs erfolgte mit Hilfe eines Systems, welches sich der funktionellen Expression von cDNA-Bibliotheken in E. coli bediente. Die mit diesem System zur Expression gebrachten cDNA-Bibliotheken wurden im Rahmen dieser Arbeit hergestellt. Zum einen handelte es sich um eine blattspezifische Phagen-cDNA-Bibliothek (Proben wurden w{\"a}hrend des Tag/Nacht {\"U}bergangs genommen), zum anderen um eine knollenspezifische cDNA-Bibliothek aus kaltgelagerten Knollen. Nach der {\"U}berf{\"u}hrung der Phagen-Bibliotheken in Plasmid-Bibliotheken wurden diese funktionell in dem E. coli Stamm KV832 exprimiert. Der Stamm KV832 wurde aufgrund seiner F{\"a}higkeit, lineare Glucane zu akkumulieren, ausgew{\"a}hlt. Werden Glucan akkumulierende KV832 Kolonien mit Jod bedampft, so zeigen diese eine typische Blauf{\"a}rbung. Nach der Expression der Plasmid-Bibliotheken in KV832 wurden solche Kolonien weiter untersucht, welche in ihrer F{\"a}rbung von den blauen Kolonien abwichen. Mittels eines zweiten E. coli Stamms, PGM -, welcher ebenfalls in der Lage ist, lineare Glucane zu akkumulieren, wurden die Ergebnisse f{\"u}r KV832 best{\"a}tigt. Die funktionelle Expression der Bibliotheken f{\"u}hrte zur Isolation einer Reihe von unbekannten cDNAs. Zwei dieser cDNAs wurden im Rahmen dieser Arbeit weiterf{\"u}hrend untersucht. Zum einen handelte es sich um eine cDNA, die f{\"u}r eine bis dahin unbekannte β-Amylase aus Kartoffel kodierte und deren Homolog aus Arabidopsis (CT-BMY) im Laufe dieser Arbeit von Lao et al. (1999) ver{\"o}ffentlicht wurde, zum anderen um eine cDNA, die f{\"u}r ein unbekanntes Enzym kodierte (DSD10). Das Arabidopsis Homolog zu DSD10 wurde im Zuge der Arabidopsis Genominitiative Ende 2000 publiziert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die isolierte β-Amylase cDNA f{\"u}r eine funktionelle β-Amylase kodiert und dieses Enzym in der Lage ist, neben l{\"o}slicher auch rohe St{\"a}rke anzugreifen. Lokalisationsexperimente zeigten, dass das Enzym in isolierte Erbsenchloroplasten importiert wurde und dass die 100 N-terminalen Aminos{\"a}uren f{\"u}r den Import in die Plastiden ausreichten. Die β-Amylase wurde als PCT-BMYI bezeichnet. Die »antisense«-Inhibierung von PCT-BMYI f{\"u}hrte zu einem Hochst{\"a}rke-Ph{\"a}notyp der Bl{\"a}tter, sowie zu einem Anstieg der Trockenmasse. Der Hochst{\"a}rke-Ph{\"a}notyp ist auf eine Reduktion der St{\"a}rkemobilisierung und die daraus folgende Akkumulation der St{\"a}rke w{\"a}hrend der Vegetationsperiode zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Damit konnte erstmals die physiologische Bedeutung einer β-Amylase f{\"u}r den Abbau der transitorischen St{\"a}rke gezeigt werden. Kein Einfluss zeigte die »antisense« Inhibierung von PCT-BMYI auf den k{\"a}lteinduzierten Abbau der Speicherst{\"a}rke in Knollen. Es konnte auch kein Unterschied im Keimverhalten oder der Entwicklung der neuen Pflanze beobachtet werden. Ein Teil der Ergebnisse zu PCT-BMYI wurde bereits publiziert (Scheidig et al., 2002). Die isolierten cDNAs dsd10, sgeI (die Volll{\"a}ngen cDNA zu dsd10) und das Arabidopsis Homolog asgeI kodieren f{\"u}r Enzyme, welche α-Amylase-Aktivit{\"a}t besitzen, aber keine Homologie zu bekannten α-Amylasen aufweisen. Ein m{\"o}gliches Glucoamylase Motiv erwies sich f{\"u}r die Aktivit{\"a}t des Proteins als essentiell. Lokalisationsexperimente deuteten auf den Import des SGEI Proteins in isolierte Erbsenchloroplasten hin. Die »antisense«-Inhibierung von sgeI f{\"u}hrte in den entsprechenden Linien zu einem Hochst{\"a}rke-Ph{\"a}notyp in Bl{\"a}ttern, einem Anstieg der Trockenmasse in Bl{\"a}ttern, sowie zu gr{\"o}ßeren St{\"a}rkek{\"o}rnern in einer der untersuchten Linien. Ein nicht erwarteter Effekt zeigte sich in Bl{\"a}ttern der entsprechenden Linien, welche f{\"u}r l{\"a}ngere Zeit dunkel gehalten wurden. Die Bl{\"a}tter der untransformierten Kontrolle waren abgestorben, wohingegen die Bl{\"a}tter der SGEI »antisense« Linien gr{\"u}n und vital erschienen. Die α- und β-Amylase-Aktivit{\"a}t war in Bl{\"a}ttern der SGEI »antisense« Linien reduziert, weshalb eine genaue Zuordnung der Funktion von SGEI nicht m{\"o}glich war. Die vorliegenden Ergebnisse zu den SGEI »antisense« Linien deuten aber darauf hin, dass der beobachtete Hochst{\"a}rke-Ph{\"a}notyp nicht alleine auf die Reduktion der β-Amylase-Aktivit{\"a}t zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Ein Einfluss von SGEI auf den k{\"a}lteinduzierten Abbau der Speicherst{\"a}rke konnte nicht beobachtet werden. Es konnte auch hier kein Unterschied im Keimverhalten oder der Entwicklung der neuen Pflanze beobachtet werden.},
subject = {Screening},
language = {de}
}
@phdthesis{Banning2005,
author = {Banning, Antje},
title = {Selenabh{\"a}ngige Glutathionperoxidasen als Mediatoren und Ziele der intrazellul{\"a}ren Redoxregulation : Identifizierung der GI-GPx als Ziel f{\"u}r Nrf2 und der PHGPx ...},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5436},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Das 1817 erstmals schriftlich erw{\"a}hnte Selen galt lange Zeit nur als toxisch und sogar als procancerogen, bis es 1957 von Schwarz und Foltz als essentielles Spurenelement erkannt wurde, dessen biologische Funktionen in S{\"a}ugern durch Selenoproteine vermittelt werden. Die Familie der Glutathionperoxidasen nimmt hierbei eine wichtige Stellung ein. F{\"u}r diese sind konkrete Funktionen und die dazugeh{\"o}rigen molekularen Mechanismen, welche {\"u}ber die von ihnen katalysierte Hydroperoxidreduktion und damit verbundene antioxidative Kapazit{\"a}t hinausgehen, bislang nur unzureichend beschrieben worden. Die Funktion der gastrointestinalen Glutathionperoxidase (GI-GPx) wird als Barriere gegen eine Hydroperoxidabsorption im Gastrointestinaltrakt definiert. Neuen Erkenntnissen zufolge wird die GI-GPx aber auch in verschiedenen Tumoren verst{\"a}rkt exprimiert, was weitere, bis dato unbekannte, Funktionen dieses Enzymes wahrscheinlich macht. Um m{\"o}gliche neue Funktionen der GI-GPx, vor allem w{\"a}hrend der Cancerogenese, abzuleiten, wurde hier die transkriptionale Regulation der GI-GPx detaillierter untersucht. Die Sequenzanalyse des humanen GI-GPx-Promotors ergab das Vorhandensein von zwei m{\"o}glichen "antioxidant response elements" (ARE), bei welchen es sich um Erkennungssequenzen des Transkriptionsfaktors Nrf2 handelt. Die meisten der bekannten Nrf2-Zielgene geh{\"o}ren in die Gruppe der Phase-II-Enzyme und verf{\"u}gen {\"u}ber antioxidative und/oder detoxifizierende Eigenschaften. Sowohl auf Promotorebene als auch auf mRNA- und Proteinebene konnte die Expression der GI-GPx durch typische, in der Nahrung enthaltene, Nrf2-Aktivatoren wie z.B. Sulforaphan oder Curcumin induziert werden. Eine direkte Beteiligung von Nrf2 wurde durch Cotransfektion von Nrf2 selbst bzw. von Keap1, das Nrf2 im Cytoplasma festh{\"a}lt, demonstriert. Somit konnte die GI-GPx eindeutig als Nrf2-Zielgen identifiziert werden. Ob sich die GI-GPx in die Gruppe der antiinflammatorischen und anticancerogenen Phase-II-Enzyme einordnen l{\"a}sst, bleibt noch zu untersuchen. Die Phospholipidhydroperoxid Glutathionperoxidase (PHGPx) nimmt aufgrund ihres breiten Substratspektrums, ihrer hohen Lipophilie und ihrer F{\"a}higkeit, Thiole zu modifizieren, eine Sonderstellung innerhalb der Familie der Glutathionperoxidasen ein. Mit Hilfe eines PHGPx-{\"u}berexprimierenden Zellmodells wurden deshalb Beeinflussungen des zellul{\"a}ren Redoxstatus und daraus resultierende Ver{\"a}nderungen in der Aktivit{\"a}t redoxsensitiver Transkriptionsfaktorsysteme und in der Expression atheroskleroserelevanter Adh{\"a}sionsmolek{\"u}le untersucht. Als Transkriptionsfaktoren wurden NF-kB und Nrf2 ausgew{\"a}hlt. Die Bindung von NF-kB an sein entsprechendes responsives Element in der DNA erfordert das Vorhandensein freier Thiole, wohingegen Nrf2 durch Thiolmodifikation von Keap1 freigesetzt wird und in den Kern transloziert. Eine erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t der PHGPx resultierte in einer Erh{\"o}hung des Verh{\"a}ltnisses von GSH zu GSSG, andererseits aber in einer verminderten Markierbarkeit freier Proteinthiole. PHGPx-{\"U}berexpression reduzierte die IL-1-induzierte NF-kB-Aktivit{\"a}t, die sich in einer verminderten NF-kB-DNA-Bindef{\"a}higkeit und Transaktivierungsaktivit{\"a}t ausdr{\"u}ckte. Auch war die Proliferationsrate der Zellen vermindert. Die Expression des NF-kB-regulierten vaskul{\"a}ren Zelladh{\"a}sionsmolek{\"u}ls, VCAM-1, war ebenfalls deutlich verringert. Umgekehrt war in PHGPx-{\"u}berexprimierenden Zellen eine erh{\"o}hte Nrf2-Aktivit{\"a}t und Expression der Nrf2-abh{\"a}ngigen H{\"a}moxygenase-1 zu verzeichnen. Letzte kann f{\"u}r die meisten der beobachteten Effekte verantwortlich gemacht werden. Die hier dargestellten Ergebnisse verdeutlichen, dass eine Modifizierung von Proteinthiolen als wichtige Determinante f{\"u}r die Regulation der Expression und Funktion von Glutathionperoxidasen angesehen werden kann. Entgegen fr{\"u}heren Vermutungen, welche oxidative Vorg{\"a}nge generell mit pathologischen Ver{\"a}nderungen assoziierten, scheint ein moderater oxidativer Stress, bedingt durch eine transiente Thiolmodifikation, durchaus g{\"u}nstige Auswirkungen zu haben, da, wie hier dargelegt, verschiedene, miteinander interagierende, cytoprotektive Mechanismen ausgel{\"o}st werden. Hieran wird deutlich, dass sich "antioxidative Wirkung" oder "oxidativer Stress" keineswegs nur auf "gute" oder "schlechte" Vorg{\"a}nge beschr{\"a}nken lassen, sondern im Zusammenhang mit den beeinflussten (patho)physiologischen Prozessen und dem Ausmaß der "St{\"o}rung" des physiologischen Redoxgleichgewichtes betrachtet werden m{\"u}ssen.},
subject = {Selen},
language = {de}
}
@phdthesis{Drzikova2005,
author = {Drzikova, Barbora},
title = {Haferprodukte mit modifiziertem Gehalt an β-Glucanen und resistenter St{\"a}rke und ihre Effekte auf den Gastrointestinaltrakt unter In-vitro- und In-vivo-Bedingungen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5926},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {In einer Zeit, in der eine Zunahme von ern{\"a}hrungsbedingten Erkrankungen in steigendem Maße zu beobachten ist, wird dem Getreide als Grundlage der menschlichen Ern{\"a}hrung erh{\"o}hte Aufmerksamkeit gewidmet. Ein hoher Verzehr von Ballaststoffen ist ein wesentlicher Aspekt in der pr{\"a}ventiv-medizinischen Ern{\"a}hrung. Die von der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Ern{\"a}hrung vorgeschlagene t{\"a}gliche Ballaststoffzufuhr liegt bei 30 g. Die Aufnahme von Ballaststoffen ist jedoch in Deutschland deutlich unterhalb dieser empfohlenen Menge. Getreideprodukte, besonders vom Vollkorntyp, sind die wichtigste Quelle f{\"u}r Ballaststoffe. Deshalb sollten im Rahmen dieser Arbeit direkt verzehrsf{\"a}hige, Ballaststoff-angereicherte Haferprodukte (vorwiegend Extrudate) mit hohen Gehalten an b-Glucanen und resistenter St{\"a}rke hergestellt, analysiert und nachfolgend auf relevante ern{\"a}hrungsphysiologische Wirkungen gepr{\"u}ft werden. Als Basis f{\"u}r die Produkte wurden Hafermehl und Haferkleie eingesetzt. Der erste Teil der Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Analyse der Haferprodukte. Diese wiesen eine hohe Wasserbindungskapazit{\"a}t auf. Bei den Untersuchungen am Tiermodell wurde gezeigt, dass im D{\"u}nndarm eine gr{\"o}ßere Menge an Wasser durch die Haferprodukte gebunden wurde, was zu einem h{\"o}heren Feuchtigkeitsanteil der gastrointestinalen Inhalte der Tiere f{\"u}hrte, die ballaststoffreiches Futter erhielten. Trotz der hydrothermischen Behandlung w{\"a}hrend der Extrusion wurden Produkte gewonnen, deren β-Glucane im hochmolekularen Zustand erhalten blieben und somit eine hohe Viskosit{\"a}t in w{\"a}ssrigen L{\"o}sungen beibehielten. In rheologischen Untersuchungen wurde best{\"a}tigt, dass die aus Haferprodukten isolierten β-Glucane ein pseudoplastisches Fließverhalten besitzen. Demgegen{\"u}ber f{\"u}hrte ein Autoklavieren der Produkte zu einer starken Depolymerisation der b-Glucane, was sich in einer {\"A}nderung der funktionellen Eigenschaften der b-Glucane widerspiegelte. Im Mittelpunkt der Untersuchungen standen ern{\"a}hrungsphysiologische In-vitro- und In-vivo-Experimente mit Extrudaten und Proben auf der Basis von Hafer, die einen erh{\"o}hten Anteil an Ballaststoffen, speziell an b-Glucan und an resistenter St{\"a}rke, besaßen und die direkt verzehrbar sind. Diese Haferprodukte zeigten eine Reihe von ern{\"a}hrungsphysiologisch vorteilhaften und protektiven Wirkungen in In-vitro-Experimenten. So traten sie mit Gallens{\"a}uren unter den Bedingungen des D{\"u}nndarms in Wechselwirkung und waren gut mit Faecesflora vom Menschen fermentierbar. Die In-vitro-Verdauung von Maisst{\"a}rke durch Pankreatin, wurde durch die ballaststoffreichen Haferprodukte partiell gehemmt. Dieser Befund l{\"a}sst eine Abschw{\"a}chung des postprandialen Glukoseanstieges erwarten. In einem sechsw{\"o}chigen F{\"u}tterungsversuch erhielten Ratten Di{\"a}ten, die zu 50 \% aus ballaststoffreichen Haferprodukten bestanden. Diese Haferprodukte bewirkten einen erh{\"o}hten Transport von Gallens{\"a}uren und neutralen Sterolen in den unteren Intestinaltrakt sowie deren verst{\"a}rkte Ausscheidung. Durch den Verzehr der ballaststoffreichen Haferprodukte kam es zu Ver{\"a}nderungen in der Mikroflora, wobei sich besonders die coliformen Keime verminderten und die Keimzahlen der Lactobacillen sowie die Bifidobakterien erh{\"o}hten. Die Fermentation der Ballaststoffe f{\"u}hrte zur erh{\"o}hten Bildung von kurzkettigen Fetts{\"a}uren einschließlich von Butyrat. Die Bildung der kurzkettigen Fetts{\"a}uren geht mit einer pH-Wert-Absenkung im Caecum und Colon einher, die wiederum f{\"u}r eine geringere Bildung von sekund{\"a}ren Gallens{\"a}uren verantwortlich ist. Die Ergebnisse des F{\"u}tterungsversuchs an Ratten wurden prinzipiell durch eine vierw{\"o}chige Pilotstudie am Menschen, in der Probanden t{\"a}glich 100 g Haferextrudat erhielten, best{\"a}tigt. Das Extrudat wurde von den Probanden gut akzeptiert. In der 4. Woche wurden eine geringe Abnahme der Cholesterolfraktionen im Serum, h{\"o}here Keimzahlen f{\"u}r Lactobacillen, Bifidobacterien und Bacteroides, geringere pH-Werte und Trockenmassegehalte in den Faeces, eine Zunahme der individuellen und Gesamt-SCFA sowie des Butyratanteils in den Faeces, eine erh{\"o}hte Ausscheidung an Steroiden, eine Zunahme der prim{\"a}ren Gallens{\"a}uren und eine Abnahme des prozentualen Anteils an sekund{\"a}ren Gallens{\"a}uren sowie der Cholesterol-Metaboliten gefunden. Diese Parameter gingen 2 Wochen nach Beendigung der Intervention mit dem Haferextrudat wieder in Richtung der Ausgangswerte (0. Woche) zur{\"u}ck. Die untersuchten Haferprodukte erwiesen sich als gut fermentierbare Substrate f{\"u}r die intestinale Mikroflora und k{\"o}nnen deshalb als ein Pr{\"a}biotikum mit Ballaststoffcharakter eingesch{\"a}tzt werden. Diese Produkte, die mit einem erh{\"o}hten Anteil an resistenter St{\"a}rke und wertvollen Haferballaststoffen hergestellt wurden, k{\"o}nnen dazu beitragen, die Ballaststoffl{\"u}cke in unserer Ern{\"a}hrung zu schließen und positive ern{\"a}hrungsphysiologische Effekte zu bewirken.},
subject = {Ballaststoffe},
language = {de}
}
@phdthesis{Wagner2005,
author = {Wagner, Karen},
title = {nTOBEC - eine neue Methode zur Erfassung der K{\"o}rperzusammensetzung},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5702},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Als Resultat {\"u}berh{\"o}hter Energieaufnahme und zu geringen Energieverbrauchs beobachten wir eine {\"u}ber das normale Maß hinausgehende Akkumulation von Fettgewebe, die sich als Adipositas manifestiert. Sie gilt als einer der Hauptrisikofaktoren f{\"u}r Krankheiten des metabolischen Syndroms. Im Rahmen von Pr{\"a}vention, Diagnose und Therapie der Adipositas, muss ihr wesentliches Charakteristikum; der individuelle K{\"o}rperfettanteil; einer Messung zug{\"a}nglich gemacht werden. Eine direkte Bestimmung der K{\"o}rperzusammensetzung erlauben die Neutronenaktivierungsanalyse und die chemische Analyse. Beide Verfahren sind sehr genau, aber aufwendig und kostenintensiv und dar{\"u}ber hinaus die chemische Analyse nur am menschlichen Cadaver praktizierbar. Um dennoch die K{\"o}rperzusammensetzung hinreichend genau bestimmen zu k{\"o}nnen, wurden zahlreiche indirekte Messverfahren entwickelt. Man kann sie in Labor- und Feldmethoden untergliedern. Die Labormethoden bestechen durch hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit, sind aber zumeist aufwendig und teuer. Feldmethoden sind im Gegensatz dazu leicht anwendbar, transportabel und preiswert, weisen aber eine weniger hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit auf. In der vorgestellten Arbeit wird {\"u}ber eine j{\"u}ngere Entwicklung, die das Prinzip der unterschiedlichen Leitf{\"a}higkeit f{\"u}r den elektrischen Strom durch die verschiedenen Gewebe des K{\"o}rpers nutzt, berichtet. Der Prototyp eines Ger{\"a}tes wurde innerhalb eines von der EU gef{\"o}rderten multizentrischen Projekts entwickelt und auf seine Einsatzf{\"a}higkeit und Qualit{\"a}t hin gepr{\"u}ft. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Einsch{\"a}tzung der K{\"o}rperzusammensetzung normal- und {\"u}bergewichtiger Probanden mit der neu entwickelten Technik. Das vorliegende Studiendesign diente nicht nur der Beurteilung der neuen Technik die K{\"o}rperzusammensetzung und Ver{\"a}nderungen dieser zu erfassen, sondern dar{\"u}ber hinaus, etablierte Methoden hinsichtlich ihrer Genauigkeit zu bewerten. Bez{\"u}glich ihrer Anwendbarkeit und Reproduzierbarkeit hat die neue Methode Hoffnung geweckt, sich als eine Feldmethode zu etablieren. Auf der anderen Seite zeigte sich in Abh{\"a}ngigkeit der Gesamtk{\"o}rperfettmasse eine {\"U}bersch{\"a}tzung der Zielgr{\"o}ße im Vergleich zur Referenzmethode (dual energy x ray absorptiometry (DXA)). Die Abweichungen waren dabei gerade f{\"u}r das einzelne Individuum sehr groß. Technische Verbesserungen und die Entwicklung spezifischer Regressionsgleichungen k{\"o}nnten in Zukunft zu einer wesentlichen Verbesserung der neuen Methode beitragen. Die Labormethode "Air Displacement Plethysmography" konnte durch die guten {\"U}bereinstimmungen der Ergebnisse mit denen der Referenzmethode DXA und die einfache Anwendung {\"u}berzeugen. Sie stellt eine durchaus konkurrenzf{\"a}hige Alternative zur Hydrodensitometrie dar, die noch heute als "goldener Standard" zur Erfassung der K{\"o}rperzusammensetzung akzeptiert wird. Im Verlauf der durchgef{\"u}hrten Studie stellte sich heraus, dass die Hydrodensitometrie sehr hohe Anforderungen an den Probanden stellt. Das Untertauchen des gesamten K{\"o}rpers unter Wasser in Kombination mit einer maximalen Ausatmung erwies sich als sehr problematisch. Die dabei auftretenden Fehler schlugen sich in der Berechnung der Gesamtk{\"o}rperfettmasse des einzelnen Individuums wieder und f{\"u}hrten zu zum Teil erheblichen Abweichungen der Ergebnisse von denen der Referenzmethode. Die Feldmethoden bioelektrische Impedanzanalyse und Hautfaltendickenmessung erwiesen sich als kosteng{\"u}nstige und leicht anwendbare Methoden. Die Ergebnisse beider Methoden stimmten im Mittel gut mit den Ergebnissen der Referenzmethoden {\"u}berein. Dennoch zeigte die BIA gr{\"o}ßere Abstriche in der Beurteilung der Gesamtk{\"o}rperfettmasse des einzelnen Individuums und bei der Dokumentation von Ver{\"a}nderungen der Gesamtk{\"o}rperfettmasse. Die Hautfaltendickenmessung stellt - wendet man sie korrekt an - eine Methode dar, die sowohl die Gesamtk{\"o}rperfettmasse als auch Ver{\"a}nderungen dieser gut erfassen kann. In Abh{\"a}ngigkeit der geforderten Genauigkeit kann diese Methode f{\"u}r die Erfassung der K{\"o}rperzusammensetzung empfohlen werden. Demnach bleibt die Frage unbeantwortet, inwieweit die indirekten Methoden in der Lage sind, die "wahre" K{\"o}rperzusammensetzung ad{\"a}quat zu erfassen. Jede neu entwickelte Methode - die m{\"o}glichst viele Vorteile in sich vereint - wird wieder vor dem Problem stehen: eine geeignete und dabei praktikable Referenzmethode zu finden, die die wahre K{\"o}rperzusammensetzung zu bestimmen in der Lage ist. Daher sollte neben dem Streben nach der Entwicklung einer Methode, die genau und leicht anwendbar ist, das Hauptaugenmerk auf die {\"U}berarbeitung der zugrunde liegenden Modellvorstellungen und die Verbesserung von Regressionsgleichungen gelegt werden.},
subject = {Fettsucht},
language = {de}
}
@phdthesis{Kobabe2005,
author = {Kobabe, Svenja},
title = {Charakterisierung der mikrobiellen Lebensgemeinschaft eines sibirischen Permafrostbodens},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5467},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des multidisziplin{\"a}ren Deutsch-Russischen Verbundprojektes "Laptev See 2000" erstellt. Die dargestellten bodenkundlichen und mikro-biologischen Untersuchungen verfolgten das Ziel die mikrobielle Lebensgemeinschaft eines Permafrostbodens im sibirischen Lena Delta zu charakterisieren, wobei den methanogenen Archaea besondere Beachtung zukam. Die Probennahme wurde im August 2001 im zentralen Lenadelta, auf der Insel Samoylov durchgef{\"u}hrt. Das Delta liegt im Bereich des kontinuierlichen Permafrostes, was bedeutet, dass nur eine flache saisonale Auftauschicht w{\"a}hrend der Sommermonate auftaut. Das untersuchte Bodenprofil lag im Zentrum eines f{\"u}r die Landschaft repr{\"a}sentativen Low Center Polygons. Zum Zeitpunkt der Beprobung betrug die Auftautiefe des untersuchten Bodens 45 cm.. Der Wasserstand lag zum Untersuchungszeitpunkt 18 cm unter der Gel{\"a}ndeoberfl{\"a}che, so dass alle tiefer liegenden Horizonte durch anaerobe Verh{\"a}ltnisse charakterisiert waren. Die Untersuchung der bodenkundlichen Parameter ergab unter anderem eine mit zunehmender Tiefe abnehmende Konzentration von Kohlenstoff und Stickstoff, sowie eine Abnahme von Temperatur und Wurzeldichte. Um die Auswirkungen der sich mit der Tiefe ver{\"a}ndernden Bodeneigenschaften auf die Mikroorganismen zu ermitteln, wurden die Mikroorganismenpopulationen der verschiedenen Bodentiefen mit Hilfe der Fluoreszenz in situ Hybridisierung hinsichtlich ihrer Anzahl, Aktivit{\"a}t und Zusammensetzung beschrieben. F{\"u}r die Charakterisierung des physiologischen Profils dieser Gemeinschaften, bez{\"u}glich der von ihr umsetzbaren Kohlenstoffverbindungen, wurden BIOLOG Mikrotiterplatten unter den in situ Bedingungen angepassten Bedingungen eingesetzt. Die sich im Profil ver{\"a}ndernden Bodenparameter, vor allem die abnehmende Substratversorgung, die geringe Temperatur und die anaeroben Verh{\"a}ltnisse in den unteren Bodenschichten f{\"u}hrten zu einer Ver{\"a}nderung der Mikroorganismenpopulation im Bodenprofil. So nahm von oben nach unten die Gesamtanzahl der ermittelten Mikroorganismen von 23,0 × 108 auf 1,2 × 108 Zellen g-1 ab. Gleichzeitig sank der Anteil der aktiven Zellen von 59\% auf 33\%. Das bedeutet, dass im Bereich von 0-5 cm 35mal mehr aktive Zellen g-1 als im Bereich von 40-45 cm gefunden wurden. Durch den Einsatz spezieller rRNS-Sonden konn-te zus{\"a}tzlich eine Abnahme der Diversit{\"a}t mit zunehmender Bodentiefe nachgewiesen werden. Die geringere Aktivit{\"a}t der Population in den unteren Horizonten sowie die Unterschiede in der Zusammensetzung wirkten sich auf den Abbau der organischen Substanz aus. So wur-den die mit Hilfe der BIOLOG Mikrotiterplatten angebotenen Substanzen in gr{\"o}ßerer Tiefe langsamer und unvollst{\"a}ndiger abgebaut. Insbesondere in den oberen 5 cm konnten einige der angebotenen Polymere und Kohlehydrate deutlich besser als im restlichen Profil umge-setzt werden. Das außerdem unter anaeroben Versuchsbedingungen diese Substrate deutlich schlechter umgesetzt wurden, kann so interpretiert werden, dass die konstant anaeroben Bedingungen in den unteren Horizonten ein Auftreten der Arten, die diese Substrate umset-zen, erschweren. Die in den oberen, aeroben Bodenabschnitten wesentlich h{\"o}heren Zellzahlen und Aktivit{\"a}ten und die dadurch schnellere C-Umsetzung f{\"u}hren auch zu einer besseren Substratversorgung der methanogenen Archaea in den makroskopisch aeroben Horizonten. Die erh{\"o}hte Substratverf{\"u}gbarkeit erkl{\"a}rt die Tatsache, dass im Bereich von 0-5 cm die meisten methanogenen Archaea gefunden wurden, obwohl sich dieser Bereich zum Zeitpunkt der Probennahme oberhalb des wasserges{\"a}ttigten Bodenbereichs befand. Trotz der aeroben Bedingungen in, liegt im Bereich von 5 10 cm die f{\"u}r die methanogenen Archaea am besten geeignete Kombination aus Substratangebot und anaeroben Nischen vor. Hinzu kommt, dass in diesen Tiefen die Sommertemperaturen etwas h{\"o}her liegen als in den tieferen Horizonten, was wiederum die Aktivit{\"a}t positiv beeinflusst. Bei zusammenfassender Betrachtung der Untersuchungsergebnisse von Anzahl, Aktivit{\"a}t, Zusammensetzung und Leistung der gesamten, aber im besonderen auch der methanogenen Mikroorganismenpopulation wird deutlich, dass in dem untersuchten Bodenprofil unter {\"o}kologischen Gesichtspunkten die oberen 15-20 cm den f{\"u}r den C-Umsatz relevantesten Bereich darstellen. Das Zusammenspiel wichtiger Bodenparameter wie Bodentemperatur, Wasserstand, N{\"a}hrstoffversorgung und Durchwurzelung f{\"u}hrt dazu, dass in dem untersuchten Tundraboden in den oberen 15-20 cm eine wesentlich gr{\"o}ßere und diversere Anzahl an Mikroorganismen existiert, die f{\"u}r einen schnelleren und umfassenderen Kohlenstoffumsatz in diesem Bereich des active layers sorgt.},
subject = {Mikrobiologie},
language = {de}
}
@phdthesis{Beissenhirtz2005,
author = {Beissenhirtz, Moritz Karl},
title = {Proteinmultischichten und Proteinmutanten f{\"u}r neuartige empfindliche Superoxidbiosensoren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5661},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Das Superoxidradikal kann mit fast allen Bestandteilen von Zellen reagieren und diese sch{\"a}digen. Die medizinische Forschung stellte eine Beteiligung des Radikals an Krebs, Herzinfarkten und neuraler Degeneration fest. Ein empfindlicher Superoxidnachweis ist daher zum besseren Verst{\"a}ndnis von Krankheitsverl{\"a}ufen wichtig. Dabei stellen die geringen typischen Konzentrationen und seine kurze Lebensdauer große Anforderungen. Ziel dieser Arbeit war es zum einen, zwei neuartige Proteinarchitekturen auf Metallelektroden zu entwickeln und deren elektrochemisches Ansprechverhalten zu charakterisieren. Zum anderen waren diese Elektroden zur empfindlichen quantitativen Superoxiddetektion einzusetzen. Im ersten Teil der Arbeit wurde eine Protein-Multischichtelektrode aus Cytochrom c und dem Polyelektrolyten Poly(anilinsulfons{\"a}ure) nach dem Layer-by-layer-Verfahren aufgebaut. F{\"u}r zwei bis 15 Schichten an Protein wurde eine deutliche Zunahme an elektrodenaktivem Cytochrom c mit jedem zus{\"a}tzlichen Aufbringungsschritt nachgewiesen. Die Zunahme verlief linear und ergab bei 15 Schichten eine Zunahme der redoxaktiven Proteinmenge um deutlich mehr als eine Gr{\"o}ßenordnung. W{\"a}hrend das formale Potential im Multischichtsystem sich im Vergleich zur Monoschichtelektrode nicht ver{\"a}nderte, wurde f{\"u}r die Kinetik eine Abh{\"a}ngigkeit der Geschwindigkeit des Elektronentransfers von der Zahl der Proteinschichten beobachtet. Mit zunehmender Scangeschwindigkeit trat ein reversibler Kontaktverlust zu den {\"a}ußeren Schichten auf. Die lineare Zunahme an elektroaktivem Protein mit steigender Zahl an Depositionsschritten unterscheidet sich deutlich von in der Literatur beschriebenen Protein/Polyelektrolyt-Multischichtelektroden, bei denen ab etwa 6-8 Schichten keine Zunahme an elektroaktivem Protein mehr festgestelltwurde. Auch ist bei diesen die Zunahme an kontaktierbaren Proteinmolek{\"u}len auf das Zwei- bis F{\"u}nffache limitiert. Diese Unterschiede des neu vorgestellten Systems zu bisherigen Multischichtassemblaten erkl{\"a}rt sich aus einem in dieser Arbeit f{\"u}r derartige Systeme erstmals beschriebenen Elektronentransfermechanismus. Der Transport von Elektronen zwischen der Elektrodenoberfl{\"a}che und den Proteinmolek{\"u}len in den Schichten verl{\"a}uft {\"u}ber einen Protein-Protein-Elektronenaustausch. Dieser Mechanismus beruht auf dem schnellen Selbstaustausch von Cytochrom c-Molek{\"u}len und einer verbleibenden Rotationsflexibilit{\"a}t des Proteins im Multischichtsystem. Die Reduzierung des Proteins durch das Superoxidradikal und eine anschließende Reoxidation durch die Elektrode konnten nachgewiesen werden. In einem amperometrischen Messansatz wurde das durch Superoxidradikale hervorgerufene elektrochemische Signal in Abh{\"a}ngigkeit von der Zahl an Proteinschichten gemessen. Ein maximales Ansprechverhalten auf das Radikal wurde mit 6-Schichtelektroden erzielt. Die Empfindlichkeit der 6-Schichtelektroden wurde im Vergleich zum Literaturwert der Monoschichtelektrode um Faktor 14, also mehr als eine Gr{\"o}ßenordnung, verbessert. Somit konnte eine Elektrode mit 6 Schichten aus Cytochrom c und Poly(anilinsulfons{\"a}ure) als neuartiger Superoxidsensor mit einer 14-fachen Verbesserung der Empfindlichkeit im Vergleich zum bislang benutzten System entwickelt werden. Der zweite Teil dieser Arbeit beschreibt die Auswahl, Gewinnung und Charakterisierung von Mutanten des Proteins Cu,Zn-Superoxiddismutase zur elektrochemischen Quantifizierung von Superoxidradikalen. Monomere Mutanten des humanen dimeren Enzyms wurden entworfen, die durch Austausch von Aminos{\"a}uren ein oder zwei zus{\"a}tzliche Cysteinreste besaßen, mit welchem sie direkt auf der Goldelektrodenoberfl{\"a}che chemisorbieren sollten. 6 derartige Mutanten konnten in ausreichender Menge und Reinheit in aktiver Form gewonnen werden. Die Bindung der Superoxiddismutase-Mutanten an Goldoberfl{\"a}chen konnte durch Oberfl{\"a}chen-plasmonresonanz und Impedanzspektroskopie nachgewiesen werden. Alle Mutanten wiesen einen quasi-reversiblen Elektronentransfer zwischen SOD und Elektrode auf. Durch Untersuchung von kupferfreien SOD-Mutanten sowie des Wildtyps konnte nachgewiesen werden, das die Mutanten {\"u}ber die eingef{\"u}gten Cysteinreste auf der Elektrode chemisorptiv gebunden wurden und der Elektronentransfer zwischen der Elektrode und dem Kupfer im aktiven Zentrum der SOD erfolgte. Die Superoxiddismutase katalysiert die Zersetzung von Superoxidmolek{\"u}len durch Oxidation und durch Reduktion der Radikale. Somit sind beide Teilreaktionen von analytischem Interesse. Zyklovoltammetrisch konnte sowohl die Oxidation als auch die Reduktion des Radikals durch die immobilisierten Superoxiddismutase-Mutanten nachgewiesen werden. In amperometrischen Messanordnungen konnten beide Teilreaktionen zur analytischen Quantifizierung von Superoxidradikalen genutzt werden. Im positiven Potentialfenster wurde die Empfindlichkeit um einen Faktor von etwa 10 gegen{\"u}ber der Cytochrom c-Monoschichtelektrode verbessert.},
subject = {Biosensor},
language = {de}
}
@phdthesis{Himmel2004,
author = {Himmel, Mirko},
title = {Analyse von Protein-Protein-Wechselwirkungen und der in vivo Phosphorylierung des Sarkomerproteins Myomesin},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5153},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {F{\"u}r ein tiefergehendes Verst{\"a}ndnis von Entwicklung und Funktion der quergestreiften Muskulatur ist eine Betrachtung der am Aufbau der Myofibrillen, den kontraktilen Organellen, beteiligten Proteine essentiell. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit Myomesin, einem Protein der sarkomeren M-Bande. Zun{\"a}chst wurde die cDNA des humanen Myomesins vollst{\"a}ndig kloniert, sequenziert und nachfolgend die komplette Gr{\"o}ße der aminoterminalen Kopfdom{\"a}ne bestimmt. Es konnte gezeigt werden, daß Myomesin in vitro mit den Dom{\"a}nen 1 und 12 an Myosin bindet. Die muskelspezifische Isoform der Kreatinkinase bindet an die Dom{\"a}nen 7 und 8. Stimulations- und Inhibitionsexperimente belegen, daß Myomesin an Serin 618 in vivo durch die Proteinkinase A phosphoryliert wird und daß diese Phosphorylierung durch Aktivierung beta2-adrenerger Rezeptoren stimulierbar ist. In Muskelgewebeproben von Patienten, die an der Hypertrophen Kardiomyopathie, einer genetisch bedingten Herzmuskelkrankheit, erkrankt sind, konnte mit einem neu hergestellten phosphorylierungsabh{\"a}ngigen Antik{\"o}rper eine Verminderung der Menge phosphorylierten Myomesins nachgewiesen werden. M{\"o}gliche Ursachen werden diskutiert. Myomesin bildet Dimere, wie durch hefegenetische und biochemische Experimente gezeigt werden konnte. Die Dimerisierung von Myomesin k{\"o}nnte eine zentrale Rolle f{\"u}r den Einbau der Myosinfilamente in die naszierende Myofibrille haben. Anhand der gewonnenen Daten wurde ein verbessertes Modell der zentralen M-Bande erstellt.},
subject = {Proteine},
language = {de}
}
@phdthesis{Baufeld2005,
author = {Baufeld, Ralf},
title = {GIS-gest{\"u}tzte Prognose der Biotopentwicklung auf Grundlage von Biotoptypen- und Vegetationserhebungen auf geplanten R{\"u}ckdeichungsfl{\"a}chen an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2523},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Durch die anthropogene Nutzung sind viele Auen in Mitteleuropa ver{\"a}ndert worden, wobei insbesondere die Retentionsfl{\"a}chen stark verringert wurden. W{\"a}hrend Auen seit l{\"a}ngerem im Fokus der wissenschaftlichen Bearbeitung stehen, gibt es bisher große Wissensdefizite in der Frage der Auenreaktivierungen. Zum einen sind derartige Projekte bisher kaum verwirklicht und zum anderen ist ein langfristiges Monitoring notwendig, um die Anpassung von Bioz{\"o}nosen an die ver{\"a}nderten Standortbedingungen beobachten zu k{\"o}nnen. Um die Folgen derartiger Eingriffe zu analysieren, bieten sich computergest{\"u}tzte Modellierungen der Landschaftsentwicklung an, wie sie in der vorliegenden Arbeit verwirklicht wurden. Ziel der Arbeit war, mit Hilfe eines Geografischen Informationssystems (GIS) das Entwicklungspotenzial der Landschaft bei verschiedenen R{\"u}ckdeichungsvarianten auf der Ebene der Biotoptypen darzustellen. Dabei ging es nicht um die Erstellung eines allgemein g{\"u}ltigen Auenmodells sondern um die Erarbeitung eines Modells f{\"u}r einen konkreten Anwendungsfall. Der erarbeitete Ansatz sollte zudem f{\"u}r die landschaftsplanerische Praxis geeignet sein. Als Beispielgebiete wurden Fl{\"a}chen an der Mittleren Elbe bei Rog{\"a}tz und Sandau, beide im n{\"o}rdlichen Teil von Sachsen-Anhalt, ausgew{\"a}hlt. Die vorliegende Arbeit gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden Erhebungen und Auswertungen als Grundlage der Modellentwicklung dargestellt. Dazu wurden die Biotoptypen der Beispielgebiete fl{\"a}chendeckend erhoben und mit punktuellen Vegetationserhebungen erg{\"a}nzt. Aus dem Forschungsprojekt "R{\"u}ckgewinnung von Retentionsfl{\"a}chen und Altauenreaktivierung an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt" des Bundesministeriums f{\"u}r Bildung und Forschung (BMBF) standen standort{\"o}kologische Daten der Hydrologie und Bodenkunde zur Verf{\"u}gung. Ziel der Auswertung war, Schl{\"u}sselfaktoren f{\"u}r Hydrologie und Bodenbedingungen innerhalb der rezenten Aue zu identifizieren, die zur Auspr{\"a}gung bestimmter Biotoptypen f{\"u}hren. Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein Modell f{\"u}r Biotoptypenpotenziale auf den geplanten R{\"u}ck\–deichungsfl{\"a}chen entwickelt. Das Modell bearbeitet die Datenbank der verwendeten GIS-Dateien, die auf Daten zum Bestand beruht und um solche der Prognose der Standort{\"o}kologie (Hydrologie und Boden) im R{\"u}ckdeichungsfalle aus dem BMBF-Projekt erweitert wurde. Weitere Voraussetzung f{\"u}r die Modellierung war die Erarbeitung von Leitbildern, in denen unterschiedliche Nutzungsszenarios f{\"u}r die Landschaft nach Deichr{\"u}ckverlegung hypothetisch festgelegt wurden. Insbesondere die Nutzungsintensit{\"a}t wurde variiert, von einer Variante intensiver land- und forstwirtschaftlicher Nutzung {\"u}ber sogenannte integrierte Entwicklungsziele aus dem BMBF-Projekt bis hin zu einer Variante der Naturschutznutzung. Zus{\"a}tzlich wurde eine zuk{\"u}nftige Potentielle Nat{\"u}rliche Vegetation modelliert. Eine {\"U}berpr{\"u}fung des Modell fand f{\"u}r den Raum der rezenten Aue in der intensiven Nutzungsvariante statt, die der gegenw{\"a}rtigen Nutzung am n{\"a}chsten kommt. Werden Informationen des Bestandsbiotoptyps als Korrekturgr{\"o}ße in das Modell einbezogen, konnte f{\"u}r viele Biotoptypen eine Trefferquote von {\"u}ber 90 \% erreicht werden. Bei fl{\"a}chenm{\"a}ßig weniger bedeutenden Bio\–toptypen lag dieser Wert aufgrund der schmaleren Datenbasis zwischen 20 und 40 \%. Als Ergebnis liegt f{\"u}r unterschiedliche Deichvarianten und Leitbilder in den Beispielgebieten die Landschaftsentwicklung als Biotoppotenzial vor. Als eine vereinfachte Regionalisierung der punktuellen Vegetationsdaten wurde im Modell gepr{\"u}ft, inwieweit die modellierten Biotopfl{\"a}chen der Charakteristik der pflanzensoziologischen Aufnahmen aus der rezenten Aue entsprechen. In dem Falle wurde die Pflanzengesellschaft der jeweiligen {\"o}kologisch im Rahmen der Untersuchung einheitlichen Fl{\"a}cheneinheit zugeordnet. Anteilig l{\"a}sst sich damit die Biotopprognosefl{\"a}che pflanzensoziologisch konkretisieren. Die vorliegende Arbeit geh{\"o}rt zu den bisher wenigen Arbeiten, die sich mit den Folgen von Auenreaktivierung auf die Entwicklung der Landschaft auseinandersetzen. Sie zeigt eine M{\"o}glichkeit auf, Prognosemodelle f{\"u}r Biotoptypen und Vegetation anhand begrenzter Felduntersuchungen zu entwerfen. Derartige Modelle k{\"o}nnen zum Verst{\"a}ndnis von Eingriffen in den Naturhaushalt, wie sie die Deichr{\"u}ckverlegungen darstellen, beitragen und eine Folgenabsch{\"a}tzung unterst{\"u}tzen.},
subject = {Modellierung},
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{Lietz2006,
author = {Lietz, Andreas},
title = {Mechanismen der Apoptoseresistenz der Tumorzellen des klassischen Hodgkin Lymphoms},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-11219},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Apoptose, der programmierte Zelltod, spielt eine wichtige Rolle f{\"u}r das Gleichgewicht zwischen Proliferation und Sterben von Zellen und ist außerdem an der Beseitigung von infizierten und gesch{\"a}digten Zellen beteiligt. Apoptose kann durch Stimulation von Rezeptoren aus der Familie der TNF-Rezeptoren wie CD95, ausgel{\"o}st werden. Nach Liganden-induzierter Trimerisierung der Rezeptoren bindet FADD an den zytoplasmatischen Teil des Rezeptors und rekrutiert Caspase-8 und/oder -10. Die r{\"a}umliche N{\"a}he der Caspasen in diesem als DISC bezeichneten Komplex f{\"u}hrt zu ihrer auto- und transkatalytischen Spaltung und damit Aktivierung. Dadurch wird das apoptotische Programm gestartet, welches zum Tod der Zelle f{\"u}hrt. Kontrolliert wird dieser Vorgang von einer Vielzahl anti-apoptotischer Proteine. St{\"o}rungen in diesem System sind an der Entstehung einer Reihe von Krankheiten beteiligt. Die Blockade der Apoptoseinduktion kann zur Entstehung von Tumoren beitragen. Das klassische Hodgkin Lymphom ist eine maligne Erkrankung des lymphatischen Systems. Die Tumorzellen sind große, einkernige Hodgkin- oder mehrkernige Reed/Sternbergzellen (HRS-Zellen). Sie leiten sich von Keimzentrum-B-Zellen ab. In HRS-Zellen fehlt die Expression einer Vielzahl von typischen B-Zellmarkern, darunter die des B-Zellrezeptors. Solche B-Zellen sterben normalerweise w{\"a}hrend der Keimzentrumsreaktion durch Apoptose. An diesem Prozess ist CD95 beteiligt. In einer Reihe von malignen Erkrankungen wurden eine Herunterregulation der CD95-Expression oder Mutationen im CD95-Gen beobachtet. Es wird daher vermutet, dass CD95-induzierte Apoptose zur Entfernung von Tumorzellen beitr{\"a}gt. Im Gegensatz dazu exprimieren sowohl prim{\"a}re HRS-Zellen als auch etablierte HRS-Zelllinien in der Regel Wildtyp-CD95, sind aber trotzdem CD95-resistent. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Komponenten des CD95-Systems, im Gegensatz zu anderen malignen Erkrankungen, in den HRS-Zellen hochreguliert sind, darunter CD95 selbst. In immunpr{\"a}zipitierten DISCs von CD95-stimulierten HRS-Zellen wurde neben FADD und Caspase-8/-10 auch c-FLIP nachgewiesen. c-FLIP ist ein Caspase-8/-10-Homolog, das ebenfalls an FADD bindet, aber aufgrund fehlender katalytischer Aktivit{\"a}t die Aktivierung der Caspasen im DISC und damit die Apoptoseinduktion verhindert. Eine starke c-FLIP-Expression konnte in allen HRS-Zelllinien und in den HRS-Zellen nahezu aller untersuchter prim{\"a}rer Hodgkinf{\"a}lle (55/59) gezeigt werden. Durch siRNA-vermittelte Herunterregulation von c-FLIP war es m{\"o}glich, HRS-Zelllinien gegen{\"u}ber CD95-induzierter Apoptose zu sensitivieren. Dies zeigt, dass die CD95-Rezeptor-induzierte Apoptose in den HRS-Zellen nicht strukturell, sondern funktionell inhibiert ist und c-FLIP stark zu dieser Inhibition beitr{\"a}gt. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass die c-FLIP-Expression in den HRS-Zellen von der konstitutiven Aktivit{\"a}t des Transkriptionsfaktors NF-κB abh{\"a}ngt, die charakteristisch f{\"u}r diese Zellen ist. Normalerweise wird NF-κB von Inhibitorproteinen, den IκBs, im Zytoplasma zur{\"u}ckgehalten. Diverse Stimuli k{\"o}nnen den IKK-Komplex aktivieren, der die IκBs an bestimmten Serinresten phosphoryliert. Dies hat die Ubiquitinylierung und den Abbau der IκBs zur Folge, wodurch NF-κB frei wird, in den Kern wandert und dort seine Zielgene aktiviert. Es wird angenommen, dass in HRS-Zellen ein konstitutiv aktiver IKK-Komplex und teilweise Mutationen der IκB-Proteine zur konstitutiven NF-κB-Aktivit{\"a}t beitragen. Zu den NF-κB-abh{\"a}ngigen Genen in den HRS-Zellen geh{\"o}ren solche mit anti-apoptotischer und Zellzyklus-treibender Wirkung. Die Inhibition der NF-κB-Aktivit{\"a}t in den HRS-Zellen f{\"u}hrt zu Apoptose und eingeschr{\"a}nkter Proliferation. Von dreiwertigem Arsen ist bekannt, dass es die Induzierbarkeit des IKK-Komplexes inhibieren kann und damit letztendlich die Aktivierung von NF-κB. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Arsen in HRS-Zellen den konstitutiv aktiven IKK-Komplex inhibiert. In Zelllinien mit intakten IκB-Proteinen f{\"u}hrte dies zur NF-κB-Inhibition und Apoptoseinduktion. Die Reduktion der NF-κB-Aktivit{\"a}t ging mit der Herunterregulation von anti-apoptotischen und Proliferations-f{\"o}rdernden Zielgenen einher. Die ektope {\"U}berexpression von NF-κB hob die Apoptose-induzierende Wirkung von Arsen teilweise auf. Durch Arsen-Behandlung von M{\"a}usen konnte das Tumorwachstum xenotransplantierter HRS-Zellen stark verlangsamt werden. In explantierten Tumorzellen konnte ebenfalls eine NF-κB-Inhibition nachgewiesen werden. Die NF-κB-Inhibition durch Arsen tr{\"a}gt also stark zur Apoptoseinduktion in den HRS-Zellen bei. Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass die Modulation der Apoptoseresistenz neue therapeutische Ans{\"a}tze f{\"u}r die Behandlung des Hodgkin Lymphoms bieten k{\"o}nnte. Der Einsatz von Arsen ist dabei besonders interessant, da Arsen schon f{\"u}r die Behandlung anderer maligner Erkrankungen eingesetzt wird.},
language = {de}
}
@phdthesis{Reimann2005,
author = {Reimann, Manja},
title = {Der Einfluss von di{\"a}tetisch verabreichten Sojaisoflavonen auf den Homocysteinmetabolismus und die Endothelfunktion bei gesunden, postmenopausalen Frauen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6233},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Homocystein (tHcy) gilt als unabh{\"a}ngiger kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktor und korreliert eng mit einer endothelialen Dysfunktion, welche nichtinvasiv mittels der flussinduzierten Vasodilatation (FMD) messbar ist. Experimentelle Hyperhomocystein{\"a}mie ist mit einer reduzierten Bioverf{\"u}gbarkeit von endothelialen Stickstoffmonoxid (NO) bei gleichzeitig erh{\"o}hten Spiegeln des kompetetiven Inhibitors der NO-Biosynthese asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) assoziiert. In-vivo senkt eine {\"O}strogenbehandlung neben tHcy auch die ADMA-Spiegel und verbessert signifikant die Endothelfunktion. Hinsichtlich ihrer Wirkung als selektive {\"O}strogenrezeptormodulatoren wird angenommen, dass Phyto{\"o}strogene, speziell Sojaisoflavone, {\"a}hnliche Effekte hervorrufen. Innerhalb einer europ{\"a}ischen, multizentrischen, doppelblinden Interventionsstudie an 89 gesunden, postmenopausalen Frauen wurde der Einfluss von Sojaisoflavonen auf den Homocysteinmetabolismus, den Blutdruck und die in-vivo Endothelfunktion untersucht. Die cross-over Studie umfasste zwei achtw{\"o}chige Interventionsperioden, die von einer gleichlangen Wash-out-Phase unterbrochen waren. Die Zuteilung zum Isoflavon- (50 mg/d) oder Plazeboregime f{\"u}r die erste Interventionsphase erfolgte randomisiert. Endpunkterhebungen fanden jeweils in den Wochen 0 und 8 der Interventionsperioden statt. Die renale Ausscheidung von Genistein, Daidzein und Equol war w{\"a}hrend der Isoflavonintervention signifikant erh{\"o}ht (P>0,001). Die Phyo{\"o}strogene hatten weder einen Effekt auf die tHcy-Konzentration (P=0,286), noch auf ADMA, Erythrozytenfolat und Vitamin B-12 (P>0,05) im Plasma. W{\"a}hrend die Summe aus Nitrat und Nitrit (NOx), welche die NO-Bioverf{\"u}gbarkeit reflektiert, im Verlaufe der Plazebobehandlung abfiel, wurde ein leichter Anstieg bei der Isoflavonsupplementation beobachtet (Delta Wo8-Wo0: -2,60 [-8,75; 2,25] vs. 1,00 [-6,65; 7,85] µmol/L P<0,001), was zu einem signifikanten Behandlungseffekt f{\"u}hrte. Weiterhin wurde eine positive Korrelation zwischen ADMA und Vitamin B-12 gefunden (R=0,252; P=0,018). Die flussinduzierte Vasodilatation (P=0,716), ein Maß f{\"u}r die Endothelfunktion, blieb durch die Isoflavonbehandlung unbeeinflusst, obwohl sich diese {\"u}ber die Zeit insgesamt verbesserte (P>0,001). Bis auf einen marginalen Anstieg des systolischen Wertes (P=0,032) im Vergleich zur Plazebobehandlung blieb der Blutdruck w{\"a}hrend der Isoflavonintervention unver{\"a}ndert. Im Gegensatz zu {\"O}strogen {\"u}bten Sojaisoflavone weder einen Einfluss auf die in-vivo Endothelfunktion noch auf die traditionellen und neuen kardiovaskul{\"a}ren Risikofaktoren den Blutdruck, tHcy und ADMA aus. Demzufolge ist der gesundheitliche Nutzen isolierter Isoflavone hinsichtlich einer Pr{\"a}vention hormonmangelbedingter Erkrankungen in gesunden postmenopausalen Frauen fraglich.},
subject = {Isoflavone},
language = {de}
}
@phdthesis{Schorling2005,
author = {Schorling, Markus},
title = {{\"O}kologische und phytomedizinische Untersuchungen zum Anbau von Bt-Mais im Maisz{\"u}nsler-Befallsgebiet Oderbruch},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6260},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {In den letzten 20 Jahren hat sich der Maisz{\"u}nsler (Ostrinia nubilalis H{\"U}BNER), aus der Schmetterlingsfamilie der Pyralidae oder Z{\"u}nsler, zum bedeutendsten tierischen Sch{\"a}dling des Maises (Zea mays) entwickelt. Eine M{\"o}glichkeit den Befall des Maisz{\"u}nslers abzuwenden, bietet der Anbau von Bacillus thuringiensis-Mais (Bt-Mais). Mit Hilfe der Gentechnik wurden Gene des Bakteriums Bacillus thuringiensis {\"u}bertragen, die einen f{\"u}r Fraßinsekten giftigen Wirkstoff bilden, wodurch die Pflanzen w{\"a}hrend der kompletten Vegetation vor den Larven des Maisz{\"u}nslers gesch{\"u}tzt sind. Ziel des vorliegenden Projektes war es, in einer 3-j{\"a}hrigen Studie die Auswirkungen des großfl{\"a}chigen Anbaus von Bt-Mais auf die {\"o}kologische Situation und den Handlungsrahmen des integrierten Pflanzenschutzes komplex zu untersuchen. Dazu wurden in Betrieben im Oderbruch, das als permanentes Befallsgebiet des Maisz{\"u}nslers gilt, in den Jahren 2002 bis 2004 j{\"a}hrlich zwei Felder mit jeweils einer Bt-Sorte und einer konventionellen Sorte angelegt. Zus{\"a}tzlich wurden biologische und chemische Maisz{\"u}nsler-Bek{\"a}mpfungsvarianten gepr{\"u}ft. Durch verschiedene Methoden wie Bonituren, Ganzpflanzenernten, Bodenfallenf{\"a}nge und Beobachtungen des Wahlverhaltens von (Flug-)insekten konnten Aussagen zum Vorkommen von Insekten und Spinnentieren getroffen werden, wobei hierf{\"u}r Daten aus Untersuchungen der Jahre 2000 und 2001 im Oderbruch erg{\"a}nzend herangezogen werden konnten. Durch Ertragsmessungen, Energie- und Qualit{\"a}tsermittlungen, sowie Fusarium- und Mykotoxinanalysen konnte der Anbau von Bt-Mais als neue Alternative zur Bek{\"a}mpfung des Maisz{\"u}nslers bewertet werden. Bez{\"u}glich des Auftretens von Insekten und Spinnentieren wurden im Mittel der f{\"u}nfj{\"a}hrigen Datenerhebung beim Vergleich der Bt-Sorte zur konventionellen Sorte, mit Ausnahme der fast 100 \%igen Bek{\"a}mpfung des Maisz{\"u}nslers, keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Hierf{\"u}r wurde ein besonderes Augenmerk auf Thripse, Wanzen, Blattl{\"a}use und deren Fraßfeinde, sowie mittels Bodenfallenf{\"a}ngen auf Laufk{\"a}fer und Spinnen gerichtet. Die erwarteten {\"o}konomischen Vorteile wie etwa Ertragsplus oder bessere N{\"a}hrstoff- und Energiegehalte durch geringeren Schaden beim Anbau von Bt-Mais als Silomais blieben in den Untersuchungsjahren aus. Allerdings zeigten Fusarium- und Mykotoxinanalysen eine geringere Belastung des Bt-Maises, was m{\"o}glicherweise auf den geringeren Schaden zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist, da besch{\"a}digte Pflanzen f{\"u}r Fusarium und Mykotoxine anf{\"a}lliger sind. Desweiteren konnten erste methodische Ans{\"a}tze f{\"u}r ein auf EU-Ebene gefordertes, den Anbau von Bt-Mais begleitendes Monitoring, erarbeitet werden. So konnten Vorschl{\"a}ge f{\"u}r geeignete Methoden, deren Umfang sowie des Zeitpunktes der Durchf{\"u}hrungen gemacht werden.},
subject = {Maisz{\"u}nsler},
language = {de}
}
@phdthesis{Heilmann2006,
author = {Heilmann, Katja},
title = {Wechselwirkungen von Immunzellen mit synthetischen und biomimetischen Oberfl{\"a}chen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-8843},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Die vorliegende Arbeit wurde im Zeitraum von Oktober 2002 bis November 2005 an dem Institut f{\"u}r Biochemie und Biologie der Universit{\"a}t Potsdam in Kooperation mit dem Institut f{\"u}r Chemie des GKSS Forschungszentrums in Teltow unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. B. Micheel und Herrn Prof. Dr. Th. Groth angefertigt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Wechselwirkungen von Immunzellen mit verschiedenen Kultursubstraten untersucht. Daf{\"u}r wurden drei verschiedene Hybridomzelllinien eingesetzt. Eine Hybridomzelllinie (K2) ist im Laufe dieser Arbeit hergestellt und etabliert worden. Der Einsatz von synthetischen und proteinbeschichteten Kulturoberfl{\"a}chen f{\"u}hrte bei Hybridomzellen zu einer deutlich gesteigerten Antik{\"o}rpersynthese im Vergleich zu herk{\"o}mmlichen Zellkulturmaterialien. Obwohl diese Zellen in der Regel als Suspensionszellen kultiviert werden, f{\"u}hrten die eingesetzten Polymermembranen (PAN, NVP) zu einer verbesserten Antik{\"o}rpersynthese (um 30\%) gegen{\"u}ber Polystyrol als Referenz. Es konnte gezeigt werden, dass es einen Zusammenhang zwischen der Produktivit{\"a}t und dem Adh asionsverhalten der Hybridomzellen gibt. Um den Einfluss von Proteinen der extrazellul{\"a}ren Matrix auf Zellwachstum und Antik{\"o}rpersynthese von Hybridomzellen zu untersuchen, wurden proteinbeschichtete Polystyrol-Oberfl{\"a}chen eingesetzt. F{\"u}r die Modifikationen wurden Fibronektin, Kollagen I, Laminin und BSA ausgew{\"a}hlt. Die Modifikation der Polystyrol-Oberfl{\"a}che mit geringen Mengen Fibronektin (0,2-0,4 µg/ml) f{\"u}hrte zu einer betr{\"a}chtlichen Steigerung der Antik{\"o}rpersynthese um 70-120\%. F{\"u}r Kollagen I- und BSA-Beschichtungen konnten Steigerungen von 40\% beobachtet werden. Modifikationen der Polystyrol-Oberfl{\"a}che mit Laminin zeigten nur marginale Effekte. Durch weitere Versuche wurde best{\"a}tigt, dass die Adh{\"a}sion der Zellen an Kollagen I- und Laminin-beschichteten Oberfl{\"a}chen verringert ist. Die alpha2-Kette des alpha2beta1-Integrins konnte auf der Zelloberfl{\"a}che nicht nachgewiesen werden. Durch ihr Fehlen wird wahrscheinlich die Bindungsf{\"a}higkeit der Zellen an Kollagen I und Laminin beeinflusst. Durch die Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass Hybridomzellen nicht nur Suspensionszellen sind und das Kultursubstrate das Zellwachstum und die Produktivit{\"a}t dieser Zellen stark beeinflussen k{\"o}nnen. Der Einsatz von synthetischen und proteinbeschichteten Kultursubstraten zur Steigerung der Antik{\"o}rpersynthese kann damit f{\"u}r die industrielle Anwendung von großer Relevanz sein. F{\"u}r die Modellierung einer Lymphknotenmatrix wurden Fibronektin, Kollagen I, Heparansulfat und N-Acetylglucosamin-mannose in verschiedenen Kombinationen an Glasoberfl{\"a}chen adsorbiert und f{\"u}r Versuche zur In-vitro-Immunisierung eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass die Modifikation der Oberfl{\"a}chen die Aktivierung und Interaktion von dendritischen Zellen, T- und B-Lymphozyten beg{\"u}nstigt, was durch den Nachweis spezifischer Interleukine (IL12, IL6) und durch die Synthese spezifischer Antik{\"o}rper best{\"a}tigt wurde. Eine spezifische Immunreaktion gegen das Antigen Ovalbumin konnte mit den eingesetzten Zellpopulationen aus Ovalbumin-T-Zell-Rezeptor-transgenen M{\"a}usen nachgewiesen werden. Die In-vitro-Immunantwort wurde dabei am st{\"a}rksten durch eine Kombination von Kollagen I, Heparansulfat und N-Acetylglucosamin-mannose auf einer Glasoberfl{\"a}che gef{\"o}rdert. Die Etablierung einer k{\"u}nstlichen Immunreaktion kann eine gesteuerte Aktivierung bzw. Inaktivierung von k{\"o}rpereigenen dendritischen Zellen gegen bestehende Krankheitsmerkmale in vitro erm{\"o}glichen. Durch die Versuche wurden Grundlagen f{\"u}r spezifische Immunantworten erarbeitet, die u.a. f{\"u}r die Herstellung von humanen Antik{\"o}rpern eingesetzt werden k{\"o}nnen.},
subject = {Hybridomtechnik},
language = {de}
}
@phdthesis{Machowetz2006,
author = {Machowetz, Anja},
title = {Untersuchung kardioprotektiver Wirkungen des Oliven{\"o}les und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher M{\"a}nner},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-10432},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {"Untersuchung kardioprotektiver Wirkungen des Oliven{\"o}les und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher M{\"a}nner" EINLEITUNG: Epidemiologische Daten belegen, dass die mediterrane Ern{\"a}hrung mit einer niedrigen Inzidenz an mit oxidativen Stress assoziierten kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungen einhergeht. Dabei wird vor allem dem Oliven{\"o}l, als Hauptfettlieferant in der mediterranen Ern{\"a}hrung, eine kardioprotektive Wirkung zugesprochen. Oliven{\"o}l zeichnet sich neben dem hohen Gehalt an einfach unges{\"a}ttigten Fetts{\"a}uren (MUFA) durch ein reichhaltiges Spektrum an phenolischen Verbindungen aus, deren antioxidative Wirkung bereits zahlreichen in in vitro Studien beschrieben wurde. Demnach k{\"o}nnte der Verzehr von phenolreichem Oliven{\"o}l auch in vivo vor oxidativen Sch{\"a}digungen sch{\"u}tzen und somit das Risiko f{\"u}r kardiovaskul{\"a}re Erkrankungen senken. ZIELSTELLUNG: Untersuchung der kardioprotektiven Wirkung von Oliven{\"o}l und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher M{\"a}nner. METHODE: Dazu wurde eine randomisierte cross-over doppelt-verblindete Interventionsstudie an 70 gesunden M{\"a}nnern zwischen 20 - 60 Jahren im Raum Berlin-Brandenburg durchgef{\"u}hrt. In jeweils drei dreiw{\"o}chigen Interventionsphasen konsumierten die Probanden t{\"a}glich 25 ml natives (phenolreich), gemischtes (mittlerer Phenolgehalt) und raffiniertes (ann{\"a}hernd phenolfrei) Oliven{\"o}l, was sich ausschließlich im Gehalt an phenolischen Verbindungen unterschied. Das Oliven{\"o}l sollte dabei die gew{\"o}hnlich verzehrten Fette ersetzen. Die Interventionsphasen waren durch zweiw{\"o}chige Wash out-Phasen unterbrochen. Die Erhebung der Blutlipide, Biomarker der Lipidperoxidation und endogene Antioxidantien erfolgte zu Studienbeginn sowie zu Beginn und Ende jeder Verzehrsperiode.ERGEBNISSE: Bei den Blutlipiden sowie den Biomarkern der Lipidperoxidation und den endogenen Antioxidantien konnte keine signifikante Ver{\"a}nderung in Abh{\"a}ngigkeit vom Phenolgehalt der applizierten Oliven{\"o}le nachgewiesen werden. Einzig die Glutathion-Reduktase-Aktivit{\"a}t stieg mit zunehmendem Gehalt an phenolischen Verbindungen (pTrend = 0,041). Unabh{\"a}ngig von der Konzentration der Phenole im Oliven{\"o}l wurde bei den Probanden durch den Oliven{\"o}lverzehr eine Senkung von Gesamtcholesterol (p = 0,007) und Triglyzeride (p = 0,013) im Serum erzielt. Diese Wirkung geht einher mit einem gestiegenen MUFA-Anteil in der Ern{\"a}hrung aufgrund des Oliven{\"o}lkonsums (p < 0,001). SCHLUSSFOLGERUNG: Die Hypothese, dass die Phenole im Oliven{\"o}l aufgrund ihrer in in vitro und Tierstudien beschriebenen antioxidativen Wirkung dem Oliven{\"o}l neben dem einzigartigen Fetts{\"a}ureprofil eine zus{\"a}tzliche kardioprotektive Wirkung bescheren, konnte in der vorliegenden Studie nicht gezeigt werden. Dennoch konnte durch den Oliven{\"o}lverzehr und der damit einhergehenden Erh{\"o}hung des MUFA-Anteils in der Ern{\"a}hrung eine vorteilhafte Beeinflussung der Blutlipide erzielt werden. Obgleich Oliven{\"o}l nicht das vorwiegend verzehrte Fett in Deutschland darstellt, zeigten die befragten Probanden eine hohe Akzeptanz. Folglich k{\"o}nnte die Integration von Oliven{\"o}l in die habituelle Ern{\"a}hrung einen Beitrag zur Senkung des kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungsrisikos leisten.},
subject = {Oliven{\"o}l},
language = {de}
}
@phdthesis{Kluth2006,
author = {Kluth, Dirk},
title = {Vom Antioxidanz zum Genregulator : transkriptionelle Regulation von Phase I- und Phase II-Enzymen durch Vitamin E und antioxidative sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-10060},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Nahrungsinhaltsstoffe sind im Organismus an Steuerungsprozessen und Stoffwechselvorg{\"a}ngen beteiligt, wobei die Mechanismen ihrer Wirkung noch nicht v{\"o}llig aufgekl{\"a}rt sind. Wie Vitamin E zeigen auch sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe in Zellsystemen sowie in vivo eine Reihe biologischer Wirkungen, deren Erkl{\"a}rung jedoch h{\"a}ufig auf ihre antioxidative Eigenschaft reduziert wird. Ziel der Dissertation war es, den Einfluss von Vitamin E und anderen Pflanzeninhaltsstoffen (in Form von Pflanzenextrakten oder isolierten sekund{\"a}ren Pflanzeninhaltsstoffen, z.B. Polyphenole), die bisher alle haupts{\"a}chlich als Antioxidanz klassifiziert wurden, auf die transkriptionelle Regulation von Phase I- und Phase II-Enzymen zu untersuchen. Dazu wurde die Aktivierung des PXR (pregnane X receptor) und des Nrf2 (NF-E2-related factor-2) als zentrale Transkriptionsfaktoren der Phase I- bzw. Phase II-Enzyme getestet. Der Einfluss von verschiedenen Vitamin E-Formen und antioxidativen Pflanzeninhaltsstoffen in Form von Reinsubstanzen (Curcumin, EGCG, Medox, Quercetin, Resveratrol und Sulforaphan) oder Pflanzenextrakten (aus Blaubeeren, Gew{\"u}rznelken, Himbeeren, Nelkenpfeffer, Thymian oder Waln{\"u}ssen) auf die Aktivierung von PXR und Nrf2 sowie des Promotors eines jeweiligen Zielgens (CYP3A4 bzw. GI-GPx) wurde in vitro mit Reportergenplasmiden untersucht. Es zeigte sich, dass sowohl Vitamin E-Formen als auch verschiedene sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe PXR und/oder Nrf2 sowie die Promotoren der jeweiligen Zielgene CYP3A4 bzw. GI-GPx aktivieren. In einem Tierexperiment konnte diese genregulatorische Wirkung von Vitamin E auf die in vivo-Situation {\"u}bertragen werden. In Lebern von M{\"a}usen, deren Futter unterschiedliche Mengen von Vitamin E enthielt (Mangel-, Normal- und {\"U}berflussdi{\"a}t), wurde eine direkte Korrelation zwischen der alpha-Tocopherol-Konzentration und der Cyp3a11 mRNA-Expression nachgewiesen (Cyp3a11 ist das murine Homolog zum humanen CYP3A4). Entgegen der in vitro-Situation hatte gamma-Tocotrienol in vivo einen nur kaum nachweisbaren Effekt auf die Expression der Cyp3a11 mRNA, induzierte aber die Expression der alpha-TTP mRNA. Es konnte gezeigt werden, dass Vitamin E und sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe Phase I- und Phase II-Enzyme transkriptionell regulieren k{\"o}nnen. Die Wirkungen des Vitamin E k{\"o}nnen sich allerdings nur entfalten, wenn die Vitamin E-Formen ausreichend vom K{\"o}rper aufgenommen werden. Gegenstand der Dissertation waren daher auch Untersuchungen zur Bioverf{\"u}gbarkeit (zellul{\"a}re Akkumulation und Metabolismus) verschiedener Vitamin E-Formen. Es konnte gezeigt werden, dass Unterschiede in der chemischen Struktur der Vitamin E-Formen deren zellul{\"a}re Akkumulation und Metabolisierung beeinflussen. Unter Ber{\"u}cksichtigung der Ergebnisse der Dissertation lassen sich protektive Wirkungen von antioxidativen Nahrungsinhaltsstoffen auch unabh{\"a}ngig von ihren antioxidativen Eigenschaften {\"u}ber die Induktion zelleigener Schutzsysteme, einschließlich der Phase I- und Phase II-Enzyme, erkl{\"a}ren. Die Induktion der zelleigenen Abwehr l{\"a}sst sich auch als adaptive Antwort (sog. "adaptive response") des Organismus gegen{\"u}ber zellsch{\"a}digenden Ereignissen betrachten.},
subject = {Vitamin E},
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{OsterlohQuiroz2006,
author = {Osterloh-Quiroz, Mandy},
title = {Optimierung der Expressionsst{\"a}rke von fremdstoffmetabolisierenden Enzymen in Bakterien und permanenten Zellkulturen f{\"u}r toxikologische Untersuchungen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-8945},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Die Enzymsuperfamilie der l{\"o}slichen Sulfotransferasen (SULT) spielt eine wichtige Rolle in der Phase II des Fremdstoffmetabolismus. Sie katalysieren den Transfer einer Sulfonylgruppe auf nucleophile Gruppen endogener und exogener Substrate. Die Sulfokonjugation von Fremdstoffen erh{\"o}ht deren Wasserl{\"o}slichkeit und behindert die passive Permeation von Zellmembranen. Dadurch wird die Ausscheidung dieser konjugierten Substanzen erleichtert. In Abh{\"a}ngigkeit von der Struktur des Zielmolek{\"u}ls kann die Sulfokonjugation aber auch zur metabolischen Aktivierung von Fremdstoffen durch die Bildung instabiler Metabolite f{\"u}hren. Die SULT-vermittelte Aktivierung promutagener Substanzen ist somit von toxikologischem Interesse. F{\"u}r die Detektion SULT-vermittelter Mutagenit{\"a}t mittels bakterieller in-vitro Testsysteme ist die heterologe Expression der fremdstoffmetabolisierenden Enzyme direkt in den Indikatorzellen notwendig. S. typhimurium exprimieren selbst keine SULT, und externe Metabolisierungssysteme sind problematisch, weil die negativ geladenen, kurzlebigen Metabolite nur schlecht die Zellmembran penetrieren k{\"o}nnen. Die Expression humaner Enyme in Bakterien ist jedoch zum Teil sehr kritisch. So zeigen z.B. sehr {\"a}hnliche Enzyme (SULT1A2*1 und *2) deutliche Unterschiede im Expressionsniveau bei exakt gleichen {\"a}ußeren Bedingungen. Dies erschwert den Vergleich der enzymatischen Aktivit{\"a}ten dieser Enzyme im in-vitro Testsystem. Andere Enzyme (z.B. SULT2B1b) werden unter Verwendung ihrer Wildtyp-cDNA zum Teil nicht detektierbar exprimiert. Deshalb sollte in dieser Arbeit eine Methode zur Optimierung der heterologen Expression fremdstoffmetabolisierender Enzyme f{\"u}r Genotoxizit{\"a}tsuntersuchungen etabliert werden. Es wurde bereits gezeigt dass synonyme Codonaustausche am 5'-Ende der humanen SULT1A2-cDNA zu einer Erh{\"o}hung der Expression des entsprechenden Enzyms in S. typhimurium f{\"u}hrten. Dementsprechend wurden in dieser Arbeit Codonaustausche am 5'-Ende der cDNA verschiedener SULT (1A1*1, 1A2*1, 2B1b) sowie der Ratten Glutathion-S-Transferase Theta 2 (rGSTT2) und dem Reportergen Luciferase durchgef{\"u}hrt. Die Expression der so generierten Konstrukte wurde in verschiedenen S. typhimurium und E. coli St{\"a}mmen quantifiziert und die Aktivit{\"a}t der {\"u}berexprimierten Enzyme im Ames-Test bzw. im Enzym-Aktivit{\"a}tsassay {\"u}berpr{\"u}ft. Durch das Einf{\"u}hren seltener Codons in die cDNA konnte die Proteinexpression von SULT1A1*1, SULT1A2*1 und SULT2B1b maximal 7-fach, 18-fach und 100-fach im Vergleich zur Wildtyp-cDNA gesteigert werden. Die Expression der rGSTT2 wurde ebenfalls durch das Einf{\"u}hren seltener Codons erh{\"o}ht (maximal 5-fach). Bei dem Reportergen Luciferase jedoch f{\"u}hrte das Austauschen h{\"a}ufiger Codons gegen seltene Codons zu einer Reduktion der Proteinexpression um 80 \%. Die Expression von Fusionsproteinen aus 2B1b (5'-Ende) und Luciferase (3'-Ende) wurde durch das Einf{\"u}hren seltener Codons ebenfalls um 50 \% reduziert. Die S. typhimurium St{\"a}mme mit optimierter SULT 1A1*1- bzw. 1A2*1-Expression wurden im Ames-Test eingesetzt und zeigten im Vergleich zu den geringer exprimierenden St{\"a}mmen eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t. F{\"u}r SULT2B1b konnte keine Mutagenaktivierung im Ames-Test nachgewiesen werden. Allerdings zeigte ein Enzym-Aktivit{\"a}tsassay mit Dehydroepiandosteron, dass das bakteriell exprimierte Enzym funktionell war. Da in der Literatur der Effekt seltener Codons auf die Expression in Bakterien bisher fast ausschließlich als inhibitorisch beschrieben wurde, sollte die Wirkungsweise der hier beobachteten Expressionserh{\"o}hung durch seltene Codons genauer untersucht werden. Dazu wurden verschiedene Konstrukte der SULT1A2*1 und der SULT2B1b, die unterschiedlich viele seltene Codons in verschiedenen Kombinationen besaßen, hergestellt. Es konnten jedoch keine einzelnen Codons, die f{\"u}r die Expressionssteigerung allein verantwortlich waren, identifiziert werden. Die Plasmidkopienzahl in den verschiedenen SULT2B1b-Klonen war konstant und die SULT2B1b-mRNA-Konzentration zeigte nur moderate Schwankungen, die nicht als Ursache f{\"u}r die dramatische Erh{\"o}hung der SULT2B1b-Expression in Frage kommen. Die berechnete Stabilit{\"a}t der potentiellen mRNA-Sekund{\"a}rstrukturen wurde durch die seltenen Codons h{\"a}ufig stark gesenkt und ist als eine m{\"o}gliche Ursache f{\"u}r die Expressionssteigerung anzusehen. Zus{\"a}tzlich erh{\"o}hten die seltenen Codons den Consensus der Downstream Box zur 16S rRNA, was ebenfalls eine Ursache f{\"u}r die Expressionssteigerung sein kann. In dieser Arbeit konnte somit die Expression der humanen SULT1A1*1, 1A2*1 und der 2B1b sowie der rGSTT2 erfolgreich mittels synonymer Codonaustausche erh{\"o}ht werden. Die so optimierten S. typhimurium St{\"a}mme zeigten im Ames-Test eine erh{\"o}hte Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber SULT aktivierten Promutagenen bzw. erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t in spezifischen Enymaktivit{\"a}tsassays.},
subject = {Mutagenit{\"a}t},
language = {de}
}
@phdthesis{Wieneke2008,
author = {Wieneke, Nadine},
title = {Ursachen und Folgen vermehrter Expression des nukle{\"a}ren Rezeptors Constitutiver-Androstan-Rezeptor (NR1I3) durch Agonisten des nukle{\"a}ren Rezeptors Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-alpha (NR1C1)},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-19167},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Der Fetts{\"a}urestoffwechsel unterliegt vielf{\"a}ltigen Kontrollmechanismen. So wird der Fetts{\"a}ureabbau {\"u}ber die Induktion und Aktivit{\"a}t spezifischer Enzyme reguliert. Ein zentraler Regulator ist dabei der nukle{\"a}re Rezeptor Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-α (PPARα). PPARα wird durch freie Fetts{\"a}uren in der Zelle aktiviert und f{\"o}rdert {\"u}ber die Induktion von Zielgenen den Fetts{\"a}uretransport und -abbau sowie die Gluconeogenese und Ketogenese. Der Anstieg an freien Fetts{\"a}uren beim Fasten, aber auch im Diabetes aktiviert PPARα. Unabh{\"a}ngig davon wurde in beiden Stoffwechsellagen auch eine erh{\"o}hte Expression des nukle{\"a}ren Rezeptors Constitutiver-Androstan-Rezeptor (CAR) und einiger CAR-Zielgene, vorrangig Enzyme des Fremdstoffmetabolismus wie Cytochrom P450 2B (CYP2B), festgestellt. Bei der Adaption an eine Fastensituation scheinen PPARα- und CAR-Signalwege {\"u}ber einen bisher unbekannten Mechanismus miteinander verschaltet zu sein. In der vorliegenden Arbeit sollte der der Verschaltung zugrunde liegende Mechanismus anhand eines Modelsystems, der PPARα-Agonisten-vermittelten Verst{\"a}rkung der Phenobarbital (PB)-abh{\"a}ngigen Induktion des CAR-Zielgens CYP2B, in vitro untersucht werden. Zudem sollte die physiologische Relevanz einer durch PPARα-Agonisten vermittelten Modulierung der CYP2B-Aktivit{\"a}t in einer Ganztierstudie in vivo belegt werden. Die verwendeten synthetischen PPARα-Agonisten steigerten in prim{\"a}ren Hepatozyten der Ratte signifikant die Phenobarbital (PB)-abh{\"a}ngige mRNA- und Protein-Expression sowie die Aktivit{\"a}t von CYP2B. Ohne vorherige PB-Behandlung induzierten PPARα-Agonisten CYP2B nicht. In Gegenwart von PB war die Steigerung der CYP2B-Aktivit{\"a}t durch PPARα-Agonisten dosisabh{\"a}ngig. In einem Luciferase-Reportergenassay wurde gezeigt, dass die Induktion durch PB unter der Kontrolle des CYP2B1-Promotors von einem distalen PBREM (PB-responsive-enhancer-module), an welches CAR binden kann, abh{\"a}ngig war. PPARα-Agonisten steigerten diese PB- und PBREM-abh{\"a}ngige Reportergentranskription und induzierten die CAR-mRNA und CAR-Proteinexpression. Sie aktivierten die Transkription eines Reportergens unter der Kontrolle eines Promotorfragments von bis zu 4,4 kb oberhalb des mutmaßlichen CAR-Transkriptionsstarts. Mit Hilfe von Deletionskonstrukten konnte ein potentielles Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-responsives Element (PPRE) im CAR-Promotorbereich von -942 bp bis -930 bp identifiziert werden, welches essentiell f{\"u}r die Initiation der Transkription durch PPARα-Agonisten ist. In band shift Experimenten akkumulierte verst{\"a}rkt Kernprotein mit diesem PPRE. Ein {\"U}berschuss an unmarkiertem Wildtyp-CAR-Reportergenvektor, nicht aber an CAR-Reportergenvektor mit PPRE-Deletion, konnte mit dem markierten PPRE um die Bindung von Kernprotein konkurrieren. Nach Chromatin-Immunpr{\"a}zipitation mit einem PPARα-Antik{\"o}rper wiederum wurde das betreffende PPRE amplifiziert. Bei in vivo Experimenten an m{\"a}nnlichen Ratten resultierte die Behandlung mit PPARα-Agonisten in einer signifikanten Induktion der CAR-mRNA-Expression und signifikant erh{\"o}hter PB-abh{\"a}ngiger CYP2B-Aktivit{\"a}t. Die physiologisch Relevanz wurde durch weiterf{\"u}hrenden Experimente unterstrichen, in denen gezeigt wurde, dass die Fasten-abh{\"a}ngige Induktion von CAR in PPARα-defizienten M{\"a}usen unterdr{\"u}ckt war. Diese Experimente legen nahe, dass durch PPARα-Agonisten aktiviertes PPARα an das PPRE im CAR-Promotorbereich von -942 bp bis -930 bp bindet und dadurch die CAR-Transkription induziert. Somit kann CAR als PPARα-Zielgen betrachtet werden, was die Schlussfolgerung zul{\"a}sst, dass die PPARα- und CAR-Signalwege {\"u}ber die direkte Bindung von PPARα an den CAR-Promotor unmittelbar miteinander verkn{\"u}pft sind. Allerdings ist davon unabh{\"a}ngig eine Aktivierung von CAR, etwa durch PB, f{\"u}r die vermehrte Induktion von CAR-Zielgenen notwendig . Die physiologische Relevanz der PPARα-abh{\"a}ngige CAR-Expression zeigt sich in den Ganztierexperimenten, bei denen die Wirksamkeit der PPARα-Agonisten best{\"a}tigt werden konnte. CAR-abh{\"a}ngig induzierte Enzyme sind nicht nur in großem Umfang am Fremdstoffmetabolismus beteiligt, sondern auch am Abbau von Schilddr{\"u}senhormonen und Glucocorticoiden. Sie k{\"o}nnen damit direkt Einfluss auf den Kohlenhydrat- und Energiestoffwechsel sowie die Regulation der Nahrungsaufnahme nehmen. {\"U}ber eine PPARα-abh{\"a}ngige Induktion von CAR im Rahmen der Fastenadaption k{\"o}nnten die CAR-Zielgene UDP-Glucuronyltransferase 1A1 und Sulfotransferase N beispielsweise verst{\"a}rkt Schilddr{\"u}senhormone abbauen und in der Folge den Grundumsatz senken. Der in dieser Arbeit erstmals beschriebene Mechanismus ist daf{\"u}r von zentraler Bedeutung.},
language = {de}
}
@phdthesis{Schmidt2009,
author = {Schmidt, Antje},
title = {Untersuchung des Recyclings Kaede-fusionierter Corticotropin-Releasing-Factor Rezeptoren Typ 1},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-34902},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {Aktivierte G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) werden schnell desensitisiert, internalisiert und anschließend entweder lysosomal degradiert oder zur Plasmamembran (PM) recycelt. Zur Resensitisierung der Zellen tragen neben recycelten auch neusynthetisierte Rezeptoren bei. Die {\"U}berlagerung beider Prozesse erschwert die Untersuchung des Rezeptorrecyclings. In dieser Arbeit sollte mit Hilfe des photokonvertierbaren Fluoreszenzproteins Kaede eine Technik entwickelt werden, mit der es m{\"o}glich ist Recycling- von Neusyntheseprozessen zu trennen und das Recycling von GPCR mikroskopisch in Echtzeit zu beobachten. Als Modellproteine wurden der Vasopressin-1a-Rezeptor V1aR (recycelnder Rezeptor), der Vasopressin-2-Rezeptor V2R (degradierter Rezeptor) und der Corticotropin-Releasing Factor-Rezeptor Typ 1 (CRF1R) verwendet, wobei bei Letzterem untersucht werden sollte, ob er nach Stimulation zur PM zur{\"u}cktransportiert wird. Da Kaede als fluoreszierendes Protein mit den GPCR fusioniert wird, wurde zun{\"a}chst {\"u}berpr{\"u}ft, ob es die Eigenschaften der Rezeptoren ver{\"a}ndert und generell f{\"u}r Transportstudien geeignet ist. Eventuell k{\"o}nnte die bereits publizierte Tetramerisierung von Kaede seine Anwendung verhindern oder erschweren. Mittels Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie konnte gezeigt werden, dass Kaede nicht tetramerisiert, wenn es an ein Membranprotein fusioniert ist. Außerdem konnte in in vitro- und Zellkulturexperimenten belegt werden, dass die native und die photokonvertierte Form von Kaede gleichermaßen stabil sind. Dar{\"u}ber hinaus zeigten Kaede-fusionierte GPCR sowohl in Kolokalisationsstudien als auch in Agonistbindungs- und Rezeptoraktivierungsexperimenten die gleichen Eigenschaften wie CFP- bzw. die unfusionierte Rezeptoren. Lediglich die Expression der Kaede-fusionierten Rezeptoren war geringer. Parallel wurde anhand der bereits publizierten Kaede-Struktur versucht, die Tetramerisierung des Proteins durch den Austausch interagierender Aminos{\"a}uren zu unterbinden. Die eingef{\"u}hrten Mutationen bewirkten aber eine Fehlfaltung des Proteins und damit den Verlust der Fluoreszenz. Da zuvor gezeigt werden konnte, dass Kaede-fusionierte Membranproteine nicht tetramerisieren und nicht die Eigenschaften der fusionierten Proteine ver{\"a}ndern, war monomerisiertes Kaede zur Untersuchung des Rezeptorrecyclings nicht notwendig. Im zweiten Teil der Arbeit wurde mit Hilfe von Kaede-Fusionsproteinen und mikroskopischer Testsysteme das noch unbekannte Recyclingverhalten des CRF1R untersucht. Hierf{\"u}r wurden die Kaede-fusionierten Rezeptoren in eukaryotischen Zellen exprimiert und mit Agonisten internalisiert. Die internalisierten Rezeptoren wurden in Endosomen selektiv mit UV-Strahlung photokonvertiert. Anschließend wurde der Transport der photokonvertierten Form verfolgt. Sowohl beim CRF1R als auch beim V1aR wurden Signale in der PM detektiert, beim V2R hingegen nicht. Dies zeigt, dass es sich beim CRF1R um einen recycelnden Rezeptor handelt. Die als Kontrolle eingesetzten Rezeptoren verhielten sich in diesem Experiment wie erwartet: Der V1aR wurde zur PM zur{\"u}cktransportiert, der V2R nicht. Diese Ergebnisse konnten mit Hilfe biochemischer und durchflusscytometrischer Experimente best{\"a}tigt werden. Die Internalisierung des CRF1R verl{\"a}uft Clathrin-vermittelt in Anwesenheit von β-Arrestin. Je nach Stabilit{\"a}t der β Arrestin-Interaktion unterscheidet man zwei Klassen von Rezeptoren: Klasse A-Rezeptoren interagieren transient mit β Arrestin und k{\"o}nnen recyceln. Im Gegensatz dazu gehen Klasse B-Rezeptoren eine stabile Interaktion mit β Arrestin ein und werden nach Internalisierung degradiert. In mikroskopischen Untersuchungen konnte f{\"u}r die aktivierten CRF1R und V1aR eine Rekrutierung von β Arrestin zur PM und eine transiente Interaktion mit β Arrestin gezeigt werden (Klasse A-Rezeptoren). F{\"u}r den V2R wurde dagegen eine stabile Interaktion mit β Arrestin beobachtet (Klasse B-Rezeptor). Diese Daten st{\"u}tzen die Ergebnisse des Kaede-basierten Recyclingversuchs und zeigen, dass der CRF1R ein recycelnder Rezeptor ist. Ferner wurde untersucht, ob der CRF1R zu den schnell oder langsam recycelnden Rezeptoren z{\"a}hlt. Schnell recycelnde Rezeptoren werden direkt aus fr{\"u}hen Endosomen, langsam recycelnde hingegen {\"u}ber das Trans-Golgi-Netzwerk (TGN) bzw. {\"u}ber Recycling-Endosomen zur PM transportiert. Als Marker f{\"u}r das TGN oder die Recycling-Endosomen wurde Rab11 verwendet. In Kolokalisationsstudien konnte gezeigt werden, dass der CRF1R den langsam recycelnden Rezeptoren zugeordnet werden kann. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit belegt werden, dass Kaede als Fusionspartner f{\"u}r Membranproteine genutzt werden kann um deren Transport in Echtzeit zu studieren. Damit wurde erstmals eine mikroskopische Methode etabliert, die es erlaubt recycelnde von neusynthetisierten Rezeptoren zu unterscheiden. Mit Hilfe dieser Methode war es m{\"o}glich zu zeigen, dass der CRF1R ein recycelnder Rezeptor ist.},
language = {de}
}
@phdthesis{Kamann2012,
author = {Kamann, Stefanie},
title = {Die Bedeutung von Entz{\"u}ndung und reaktiven Sauerstoffspezies in der Intimahyperplasie},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-64683},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2012},
abstract = {Die Restenose stellt ein zentrales Problem der interventionellen Kardiologie dar und ist h{\"a}ufigste Komplikation nach perkutanen Angioplastieverfahren. Hauptursache dieser Wiederverengung des Gef{\"a}ßes ist die Bildung einer Neointima durch die Proliferation transdifferenzierter vaskul{\"a}rer glatter Muskelzellen und die Sekretion extrazellul{\"a}rer Matrix. Die Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und die Entz{\"u}ndungsreaktion nach der Gef{\"a}ßverletzung werden als fr{\"u}he, die Neointimabildung induzierende Prozesse diskutiert. Im Rahmen dieser Arbeit wurden mehrere Projekte bearbeitet, die Aufschluss {\"u}ber die w{\"a}hrend der Neointimabildung statt findenden Prozesse geben sollen. Mit Hilfe eines Verletzungsmodells der murinen Femoralarterie wurde der Einfluss der Entz{\"u}ndung und der ROS-Bildung auf die Neointimabildung in der Maus untersucht. Die Behandlung mit dem mitochondrialen Superoxiddismutase-Mimetikum MitoTEMPO verminderte die Bildung der Neointima besser, als die Behandlung mit dem globalen ROS-F{\"a}nger N-Acetylcystein. Die st{\"a}rkste Hemmung der Neointimabildung wurde jedoch durch die Immunsuppression mit Rapamycin erreicht. Interferon-γ (INFγ) ist ein wichtiges Zytokin der Th1-Immunantwort, das in Folge der Gef{\"a}ßverletzung freigesetzt wird und die proinflammatorischen Chemokine CXCL9 (MIG, Monokine Induced by INF), CXCL10 (IP-10, INF inducible Protein of 10 kDa) und CXCL11 (I-TAC, Interferon inducible T cell-Chemoattractant) induziert. CXCL9, CXCL10 und CXCL11 sind Liganden des CXC-Chemokinrezeptors 3 (CXCR3) und locken chemotaktisch CXCR3 positive Entz{\"u}ndungszellen zum Ort der Gef{\"a}ßverletzung. Daher wurde die spezielle Bedeutung des Chemokins CXCL10 in der Restenose untersucht. Dazu wurden CXCL10-defiziente M{\"a}use dem Femoralisverletzungsmodell unterzogen und die Gef{\"a}ße nach 14 Tagen morphometrisch und immunhistologisch untersucht. CXCL10-Defizienz f{\"u}hrte in M{\"a}usen zu einer verminderten Neointimabildung, die mit einer verringerten Inflammation, Apoptose und Proliferation im verletzten Gef{\"a}ß korrelierte. Neben der Inflammation beeinflusst aber auch die Reendothelialisierung der verletzten Gef{\"a}ßwand die Restenose. Interessanterweise war im Vergleich zu Wildtyp-M{\"a}usen in den CXCL10-Knockout-M{\"a}usen auch die Reendothelialisierung erheblich verbessert. Offensichtlich ist das CXCR3-Chemokinsystem also in v{\"o}llig unterschiedliche biologische Prozesse involviert und beeinflusst nicht nur die Bildung der Neoimtima durch die F{\"o}rderung der Entz{\"u}ndung, sondern auch die Unterdr{\"u}ckung der Reendothelialisierung der verletzten Gef{\"a}ßwand. Tats{\"a}chlich wird der CXCR3 nicht nur auf Entz{\"u}ndungszellen, sondern auch auf Endothelzellen exprimiert. Zur separaten Untersuchung der Rolle des CXCR3 in der Inflammation und der Reendothelialisierung wurde im Rahmen dieser Arbeit damit begonnen konditionelle CXCR3-Knockout-M{\"a}use zu generieren, in denen der CXCR3 entweder in Entz{\"u}ndungszellen oder in Endothelzellen ausgeschaltet ist. Zum besseren Verst{\"a}ndnis der molekularen Mechanismen, mit denen der CXCR3 seine Funktionen vermittelt, wurde zudem untersucht ob dieser mit anderen G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR) interagiert. Die Analyse von Coimmunpr{\"a}zipitaten deutet auf eine Homodimerisierung der beiden CXCR3 Splicevarianten CXCR3A und CXCR3B, sowie auf die Heterodimerbildung von CXCR3A und CXCR3B mit sich, sowie jeweils mit CCR2, CCR3, CCR5 und den Opioidrezeptoren MOR und KOR hin. Die getestete Methode des Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfers (FRET) erwies sich jedoch als ungeeignet zur Untersuchung von CXCR3, da dieser in HEK293T-Zellen nicht korrekt transient exprimiert wurde. Insgesamt deuten die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass das CXCR3-Chemokinsystem eine zentrale Rolle in unterschiedlichen, die Neointimabildung beeinflussenden Prozessen spielt. Damit k{\"o}nnten der CXCR3 und insbesondere das Chemokin CXCL10 interessante Zielmolek{\"u}le in der Entwicklung neuer verbesserter Therapien zur Verhinderung der Restenose darstellen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Strohm2010,
author = {Strohm, Daniela},
title = {Modulation der Insulinsignalgebung durch Prostaglandin E2 und Endocannabinoide},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49678},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2010},
abstract = {Die adipositasbedingte Insulinresistenz geht mit einer unterschwelligen Entz{\"u}ndungsreaktion einher. Als Antwort auf dieses Entz{\"u}ndungsgeschehen wird PGE2 unter anderem von Kupffer Zellen der Leber freigesetzt und kann seine Wirkung {\"u}ber vier PGE2-Rezeptorsubtypen (EP1-EP4) vermitteln. In vorangegangenen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass PGE2 in Rattenhepatozyten {\"u}ber den EP3 R ERK1/2-abh{\"a}ngig die intrazellul{\"a}re Weiterleitung des Insulinsignals hemmt. {\"U}ber die Modulation der Insulinrezeptorsignalkette durch andere EP-Rezeptoren war bisher nichts bekannt. Daher sollte in stabil transfizierten Zelllinien, die jeweils nur einen der vier EP-Rezeptorsubtypen exprimierten, der Einfluss von PGE2 auf die Insulinrezeptorsignalkette untersucht werden. Es wurden HepG2-Zellen, die keinen funktionalen EP-Rezeptor aufwiesen, sowie HepG2-Zellen, die stabil den EP1-R (HepG2-EP1), den EP3β-R (HepG2 EP3β) oder den EP4-R (HepG2 EP4) exprimierten, sowie die humane f{\"o}tale Hepatozytenzelllinie, Fh hTert, die den EP2- und den EP4-R exprimierte, f{\"u}r die Untersuchungen verwendet. Die Zellen wurden f{\"u}r 330 min mit PGE2 (10 µM) vorinkubiert, um die pathophysiologische Situation nachzustellen und anschließend mit Insulin (10 nM) f{\"u}r 15 min stimuliert. Die insulinabh{\"a}ngige Akt- und ERK1/2-Phosphorylierung wurde im Western-Blot bestimmt. In allen Hepatomzelllinien die EP-R exprimierten, nicht aber in der Zelllinie, die keinen EP R exprimierte, hemmte PGE2 die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung. In allen drei stabil transfizierten Zelllinien, nicht jedoch in den Fh-hTert-Zellen, steigerte PGE2 die basale und insulinstimulierte Phosphorylierung der Serin/Threoninkinase ERK1/2. In den HepG2 EP1- und den HepG2-EP3β-Zellen steigerte PGE2 mutmaßlich {\"u}ber die ERK1/2-Aktivierung die Serinphosphorylierung des IRS, welche die Weiterleitung des Insulinsignals blockiert. Die Hemmung der Aktivierung von ERK1/2 hob in EP3 R-exprimierenden Zellen die Abschw{\"a}chung der Insulinsignal{\"u}bertragung teilweise auf. In diesen Zellen scheint die ERK1/2-Aktivierung die gr{\"o}ßte Bedeutung f{\"u}r die Hemmung der insulinstimulierten Akt-Phosphorylierung zu haben. Da durch die Hemmstoffe die PGE2-abh{\"a}ngige Modulation nicht vollst{\"a}ndig aufgehoben wurde, scheinen dar{\"u}ber hinaus aber noch andere Mechanismen zur Modulation beizutragen. In den Fh hTert-Zellen wurde die Insulinrezeptorsignalkette offensichtlich {\"u}ber einen ERK1/2-unabh{\"a}ngigen, bisher nicht identifizierten Weg unterbrochen. Eine gesteigerte PGE2-Bildung im Rahmen der Adipositas ist nicht auf die peripheren Gewebe beschr{\"a}nkt. Auch im Hypothalamus k{\"o}nnen bei Adipositas Zeichen einer Entz{\"u}ndung nachgewiesen werden, die mit einer gesteigerten PGE2-Bildung einhergehen. Daher wurde das EP R-Profil von prim{\"a}ren hypothalamischen Neuronen und neuronalen Modellzelllinien charakterisiert, um zu pr{\"u}fen, ob PGE2 in hypothalamischen Neuronen die Insulinsignalkette in {\"a}hnlicher Weise unterbricht wie in Hepatozyten. In allen neuronalen Zellen hemmte die Vorinkubation mit PGE2 die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung nicht. In der neuronalen hypothalamischen Zelllinie N 41 wirkte PGE2 eher synergistisch mit Insulin. In durch Retins{\"a}ure ausdifferenzierten SH SY5Y-Zellen waren die Ergebnisse allerdings widerspr{\"u}chlich. Dies k{\"o}nnte darauf zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein, dass die Expression der EP Rezeptoren im Verlauf der Kultur stark schwankte und somit die EP R-Ausstattung der Zellen zwischen den Zellversuchen variierte. Auch in den prim{\"a}ren hypothalamischen Neuronen variierte die EP R-Expression abh{\"a}ngig vom Differenzierungszustand und PGE2 beeinflusste die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung nicht. Obwohl in allen neuronalen Zellen die Akt-Phosphorylierung durch Insulin gesteigert wurde, konnte in keiner der Zellen eine insulinabh{\"a}ngige Regulation der Expression von Insulinzielgenen (POMC und AgRP) nachgewiesen werden. Das liegt wahrscheinlich an dem niedrigen Differenzierungsgrad der untersuchten Zellen. Im Rahmen der Adipositas kommt es zu einer {\"U}beraktivierung des Endocannabinoidsystems. Endocannabinoidrezeptoren sind mit den EP Rezeptoren verwandt. Daher wurde gepr{\"u}ft, ob Endocannabinoide die Insulinsignalweiterleitung in {\"a}hnlicher Weise beeinflussen k{\"o}nnen wie PGE2. Die Vorinkubation der N 41-Zellen f{\"u}r 330 min mit einem Endocannabinoidrezeptoragonisten steigerte die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung, was auf einen insulinsensitiven Effekt von Endocannabinoiden hindeutet. Dies steht im Widerspruch zu der in der Literatur beschriebenen endocannabinoidabh{\"a}ngigen Insulinresistenz, die aber auf indirekte, durch Endocannabinoide ausgel{\"o}ste Ver{\"a}nderungen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein k{\"o}nnte.},
language = {de}
}
@phdthesis{Borschewski2015,
author = {Borschewski, Aljona},
title = {Bedeutung der Interaktion von Calcineurin und SORLA f{\"u}r die Regulation des Na⁺,K⁺,2Cl⁻-Kotransporters (NKCC2) in der Niere},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-89205},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {II, 86},
year = {2015},
abstract = {Der Na⁺-K⁺-2Cl⁻-Kotransporter (NKCC2) wird im distalen Nephron der Niere exprimiert. Seine Verteilung umfasst die Epithelien der medull{\"a}ren und kortikalen Teile der dicken aufsteigenden Henle-Schleife (Thick ascending limb, TAL) und die Macula densa. Resorptiver NaCl-Transport {\"u}ber den NKCC2 dient dem renalen Konzentrierungsmechanismus und reguliert systemisch auch Volumenstatus und Blutdruck. Die Aktivit{\"a}t des NKCC2 ist mit der Phosphorylierung seiner N-terminalen Aminos{\"a}urereste Serin 126 und Threonin 96/101 verbunden. Vermittelt wird diese durch die homologen Kinasen SPAK (SPS-related proline/alanine-rich kinase) und OSR1 (Oxidative stress responsive kinase 1), die hierzu ihrerseits phosphoryliert werden m{\"u}ssen. Der regulatorische Kontext dieser Kinasen ist mittlerweile gut charakterisiert. {\"U}ber Mechanismen und Produkte, die den NKCC2 deaktivieren, war hingegen weniger bekannt. Ziel der Arbeit war daher zu untersuchen, welche Wege zur Deaktivierung des Transporters f{\"u}hren. Der intrazellul{\"a}re Sortierungsrezeptor SORLA (Sorting-protein-related receptor with A-type repeats) war zuvor in seiner Bedeutung f{\"u}r das Nephron charakterisiert worden. Ein SORLA-defizientes Mausmodell weist unter anderem eine stark verringerte NKCC2-Phosphorylierung auf. Unter osmotischem Stress k{\"o}nnen SORLA-defiziente M{\"a}use ihren Urin weniger effizient konzentrieren. Meine Resultate zeigen mit hochaufl{\"o}sender Technik, dass SORLA apikal im TAL lokalisiert ist und dass mit NKCC2 eine anteilige Kolokalisation besteht. Unter SORLA Defizienz war die f{\"u}r die NKCC2 Aktivit{\"a}t maßgebliche SPAK/OSR1-Phosphorylierung gegen{\"u}ber dem Wildtyp nicht ver{\"a}ndert. Jedoch war die ebenfalls im TAL exprimierte Phosphatase Calcineurin Aβ (CnAβ) per Western blot um das zweifache gesteigert. Parallel hierzu wurde immunhistochemisch die Kolokalisation von verst{\"a}rktem CnAβ-Signal und NKCC2 best{\"a}tigt. Beide Befunde geben zusammen den Hinweis auf einen Bezug zwischen der reduzierten NKCC2-Phosphorylierung und der gesteigerten Pr{\"a}senz von CnAβ bei SORLA Defizienz. Die parallel induzierte {\"U}berexpression von SORLA in HEK-Zellen zeigte entsprechend eine Halbierung der CnAβ Proteinmenge. SORLA steuert demzufolge sowohl die Abundanz als auch die zellul{\"a}re Verteilung der Phosphatase. Weiterhin ließ sich die Interaktion zwischen CnAβ und SORLA (intrazellul{\"a}re Dom{\"a}ne) mittels Co-Immunpr{\"a}zipitation bzw. GST-pulldown assay nachweisen. Auch die Interaktion zwischen CnAβ und NKCC2 wurde auf diesem Weg belegt. Da allerdings weder SORLA noch NKCC2 ein spezifisches Bindungsmuster f{\"u}r CnAβ aufweisen, sind vermutlich intermedi{\"a}re Adapterproteine bei ihrer Bindung involviert. Die pharmakologische Inhibition von CnAβ mittels Cyclosporin A (CsA; 1 h) f{\"u}hrte bei SORLA Defizienz zur Normalisierung der NKCC2-Phosphorylierung. Entsprechend f{\"u}hrte in vitro die Gabe von CsA bei TAL Zellen zu einer 7-fach gesteigerten NKCC2-Phosphorylierung. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Phosphatase CnAβ {\"u}ber ihre Assoziation mit NKCC2 diesen im adluminalen Zellkompartiment deaktivieren kann. Gesteuert wird dieser Vorgang durch die Eigenschaft von SORLA, CnAβ apikal zu reduzieren und damit die adluminale Phosphorylierung und Aktivit{\"a}t von NKCC2 zu unterst{\"u}tzen. Da Calcineurin-Inhibitoren derzeit die Grundlage der immunsupprimierenden Therapie darstellen, haben die Ergebnisse eine klinische Relevanz. Angesichts der Co-Expression von SORLA und CnAβ in verschiedenen anderen Organen k{\"o}nnen die Ergebnisse auch {\"u}ber die Niere hinaus Bedeutung erlangen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Tanner2022,
author = {Tanner, Norman},
title = {Methoden zur routinem{\"a}ßigen Untersuchung von Bienenprodukten mittels Fourier-transformierter Infrarotspektroskopie},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {VI, 194},
year = {2022},
language = {de}
}
@phdthesis{Neuber2017,
author = {Neuber, Corinna},
title = {Analytik zur Biotransformation des Sphingosin 1-phosphat-abbauproduktes (2E)-Hexadecenal},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {161},
year = {2017},
language = {de}
}
@phdthesis{Fritz2006,
author = {Fritz, Christina},
title = {Der Einfluß des prim{\"a}ren Stickstoffstoffwechsels auf den Aminos{\"a}ure- und Sekund{\"a}rstoffwechsel in Nicotiana tabacum L.},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13322},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Es ist bekannt, dass {\"A}nderungen im Kohlenstoff- bzw. Stickstoffstaus der Pflanzen zu einer parallelen statt reziproken {\"A}nderung der kohlenstoff- und stickstoffhaltigen Prim{\"a}rmetabolite f{\"u}hren. Unter diesem Gesichtspunkt wurden in der vorliegenden Arbeit der Aminos{\"a}urestoffwechsel und der Sekund{\"a}rstoffwechsel unter reduzierten Stickstoffbedingungen untersucht. Zur Beeinflussung des Stickstoffstoffwechsels wurden nitratmangelern{\"a}hrte Tabakwildtyppflanzen und Genotypen mit unterschiedlich stark reduzierter Nitratreduktase-Aktivit{\"a}t verwendet. Dieses experimentelle System erlaubt zus{\"a}tzlich durch den Vergleich Nitrat defizienter Wildtyppflanzen mit Nitrat akkumulierenden NIA-Transformanten Prozesse zu identifizieren, die durch Nitrat gesteuert werden. Die Analysen der Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rmetabolite wurde in allen Genotypen diurnal durchgef{\"u}hrt, um auch tageszeitlich abh{\"a}ngige Prozesse zu identifizieren. Die Analyse der absoluten Gehalte aller individuellen Aminos{\"a}uren enth{\"u}llte bei den meisten erstaunlich stabile diurnale Muster mit einem Anstieg w{\"a}hrend des Tages und einem Abfall in der Nacht in Wildtyppflanzen gewachsen mit ausreichend Nitrat. Dieses Ergebnis legt die Schlussfolgerung nahe, dass die Biosynthese der Aminos{\"a}uren koordiniert abl{\"a}uft. In Pflanzen mit reduziertem Stickstoffstatus haben diese diurnalen Muster jedoch keinen Bestand. Die Kombination des erzeugten stickstoffbasierten Aminos{\"a}uredatensatz in Kombination mit einem bereits erzeugten Aminos{\"a}uredatensatz unter kohlenstofflimitierten Bedingungen von Matt et al. (2002) f{\"u}hrte durch Hauptkomponentenanalyse (PCA) und Korrelationsanalyse zu dem Ergebnis, dass die Hypothese nach einer koordinierten Aminos{\"a}urebiosynthese nicht allgemeine G{\"u}ltigkeit hat. Die PCA identifizierte Glutamin, Glutamat, Aspartat, Glycin, Pheny-lalanin und Threonin als Faktoren, die den Datens{\"a}tzen ihre charakteristische Eigenschaft und deren Varianz verleihen. Die Korrelationsanalyse zeigte, dass die sehr guten Korrelationen der individuellen Aminos{\"a}uren untereinander in reduzierten Stickstoff- und Kohlenstoffbedingungen sich verschlechtern. Das Verh{\"a}ltnis einer einzelnen Aminos{\"a}ure relativ zu den anderen f{\"u}hrte zur Identifizierung einiger Aminos{\"a}uren, die individuelle Antworten auf Stickstoff- und/oder Kohlenstoffstatus zeigen, und/oder speziell auf Nitrat, Licht und/oder den E-nergiestatus der Thylakoidmembran. Glutamat beispielsweise verh{\"a}lt sich in den meisten Situationen stabil, Phenylalanin dagegen zeigt in jeder physiologischen Situation eine individuelle Antwort. Die Ergebnisse dieser Arbeit f{\"u}hren zu einer Erweiterung der Hypothese einer koordinierten Synthese der Aminos{\"a}uren dahingehend, dass diese nicht generell f{\"u}r alle Aminos{\"a}uren angenommen werden kann. Es gibt einige Aminos{\"a}uren deren, Anteile sich situationsbedingt anpassen. Die Reduktion des Stickstoffstatus in nitratmangelern{\"a}hrten Tabakwildtyppflanzen f{\"u}hrte zu der, nach der „Carbon-Nutrient-Balance" Hypothese erwarteten Verlagerung der kohlenstoffreichen Phenylpropanoide und des stickstoffreichen Nikotins. Die Erh{\"o}hung der Phenylpropanoidgehalte war nicht in der Nitrat akkumulierenden NIA-Transformante zu beobachten und somit konnte Nitrat als regulatorisches Element identifiziert werden. Ein Einfluss der Vorl{\"a}ufermetabolite konnte ausgeschlossen werden, da sowohl nitratmangelern{\"a}hrter Wildtyp als auch die Nitrat akkumulierende NIA-Transformante {\"a}hnliche Gehalte dieser aufwiesen. Genexpressionsanalysen {\"u}ber Mikroarray-Hybridisierung und quantitative RT-PCR zeigten, dass Nitrat durch noch nicht gekl{\"a}rte Mechanismen Einfluss auf die Expression einiger Gene nimmt, die dem Phenylpropanoidstoffwechsels zugeordnet sind. Aus der Arbeit hervorgegangene Ver{\"o}ffentlichungen: Christina Fritz, Natalia Palacios-Rojas, Regina Feil und Mark Stitt (2006) Regulation of Secondary Metabolism by the Carbon-Nitrogen Status in Tobacco: Nitrate Inhibits Large Sectors of Phenylpropanoid Metabolism. Plant Journal 46, 533 - 548 Christina Fritz, Petra Matt, Cathrin M{\"u}ller, Regina Feil und Mark Stitt (2006) Impact of the Carbon-Nitrogen Status on the Amino Acid Profile in Tobacco Source Leaves. Plant, Cell and Environment 29 (11), 2009 - 2111},
language = {de}
}
@phdthesis{Senger2007,
author = {Senger, Toralf},
title = {Untersuchungen zur Metallhom{\"o}ostase in Arabidopsis thaliana},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13234},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Alle Organismen sind f{\"u}r ihr {\"U}berleben auf Metalle angewiesen. Hierbei gibt es f{\"u}r jedes Metall einen Konzentrationsbereich, der das Optimum zwischen Metallmangel, -bedarf und -toxizit{\"a}t darstellt. Es gilt mittlerweile als erwiesen, dass alle Organismen zur Aufrechterhaltung des Metallgleichgewichts ein komplexes Netzwerk von Proteinen und niedermolekularen Verbindungen entwickelt haben. Die molekularen Komponenten dieses Netzwerks sind nur zu einem Teil bekannt und charakterisiert: In den letzten Jahren wurden einige Proteinfamilien identifiziert, deren Mitglieder Metalle durch Lipidmembranen transportieren. Eine dieser Metalltransporterfamilien ist die Cation Diffusion Facilitator (CDF)-Familie: Alle charakterisierten Mitglieder exportieren Metalle aus dem Zytoplasma - entweder in zellul{\"a}re Kompartimente oder aus der Zelle heraus. Von den zw{\"o}lf Mitgliedern dieser Familie in Arabidopsis thaliana (A. thaliana) - Metall Toleranz Protein (MTP)-1 bis -12 - wurden bisher AtMTP1 und AtMTP3 charakterisiert. In dieser Arbeit wird die Charakterisierung von AtMTP2 beschrieben. Wie die homologen Proteine AtMTP1 und AtMTP3 f{\"u}hrt AtMTP2 zu Zn-Toleranz, wenn es heterolog in Zn-sensitiven Hefemutanten exprimiert wird. Mit AtMTP2 transformierte Hefemutanten zeigten dar{\"u}ber hinaus erh{\"o}hte Co-Toleranz. Expression von chim{\"a}ren AtMTP2/GFP Fusionsproteinen in Hefe, A.thaliana protoplasten und in stabil transformierten A.thalinana Planzenlinien deutet auf Lokalisation of AtMTP2 in Membranen des Endoplasmatischen Retikulums (ER) hin, wenn GFP an den C-Terminus von MTP2 fusioniert wird. Fusion of GFP an den N-Terminus von AtMTP2 f{\"u}hrte zu Lokalisation in der vakuol{\"a}ren Membran, was wahrscheinlichsten auf Fehllokalisierung durch Maskierung eines ER-Retentionsmotivs (XXRR) am N-Terminus von AtMTP2 zur{\"u}ckgeht. Dies legt nahe, dass AtMTP2 die erw{\"a}hnten Metalle in das Endomembransystem der Zelle transportieren kann. Eine gewebespezifische Lokalisierung wurde mit Pflanzen durchgef{\"u}hrt, die das β-Glucuronidase (GUS)-Reporterprotein bzw. chim{\"a}re Fusionsproteine aus EGFP und AtMTP2 unter Kontrolle des nativen pMTP2-Promotors exprimierten. Diese Experimente best{\"a}tigten zum einen, dass der pMTP2-Promotor nur unter Zn-Defizienz aktiv ist. GUS-Aktivit{\"a}t wurde unter diesen Bedingungen in zwei Zonen der Wurzelspitze beobachtet: in den isodiametrischen Zellen der meristematischen Zone und in der beginnenden Wurzelhaarzone. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass die EGFP-Fusionsproteine unter Kontrolle des nativen pMTP2-Promotors nur in epidermalen Zellen exprimiert werden. F{\"u}r eine homozygote Knockout- Linie, mtp2-S3, konnte bisher kein eindeutiger Ph{\"a}notyp identifiziert werden. Auf Grundlage der bisher durchgef{\"u}hrten Charakterisierung von AtMTP2 erscheinen zwei Modelle der Funktion von AtMTP2 in der Pflanze m{\"o}glich: AtMTP2 k{\"o}nnte essentiell f{\"u}r die Versorgung des ER mit Zn unter Zn-Mangelbedingungen sein. Hierf{\"u}r spricht, dass AtMTP2 in jungen, teilungsaktiven und damit Zn-ben{\"o}tigenden Wurzelzonen exprimiert wird. Die auf die Epidermis beschr{\"a}nkte Lokalisation k{\"o}nnte bei diesem Modell auf die M{\"o}glichkeit der zwischenzellul{\"a}ren Zn-Verteilung innerhalb des ER {\"u}ber Desmotubules hindeuten. Alternativ k{\"o}nnte AtMTP2 eine Funktion bei der Detoxifizierung von Zn unter Zn-Schock Bedingungen haben: Es ist bekannt, dass unter Zn- Mangelbedingungen die Expression der zellul{\"a}ren Zn-Aufnahmesysteme hochreguliert wird. Wenn nun die Zn-Verf{\"u}gbarkeit im Boden z. B durch eine pH-{\"A}nderung innerhalb kurzer Zeit stark ansteigt, besteht die Notwendigkeit der Entgiftung von Zn innerhalb der Zelle, bis der starke Einstrom von Zn ins Zytoplasma durch die Deaktivierung der Zn-Aufnahmesysteme und einer geringeren Expression in der Pflanze gedrosselt ist. Ein {\"a}hnlicher Mechanismus wurde in der B{\"a}ckerhefe S. cerevisae beschrieben, in der dar{\"u}ber hinaus ein Zn-Transporter verst{\"a}rkt exprimiert wird, der Zn durch Transport in die Vakuole entgiften kann. Es ist durchaus m{\"o}glich, dass in Arabidopsis AtMTP2 die Zn-Detoxifizierung unter diesen speziellen Bedingungen durch Zn-Transport in das ER oder die Vakuole vermittelt. Zur Identifikation weiterer Komponenten des Metallhom{\"o}ostasenetzwerks sind verschiedene Ans{\"a}tze denkbar. In dieser Arbeit wurde in Hefe ein heterologer Screen durchgef{\"u}hrt, um Interaktoren f{\"u}r vier Mitglieder der Arabidopsis-CDF-Familie zu identifizieren. Unter den 11 im Hefesystem best{\"a}tigten Kandidaten befindet sich mit AtSPL1 ein AtMTP1-Interaktionskandidat, der m{\"o}glicherweise eine Rolle bei der Cu-,Zn-Hom{\"o}ostase spielt. Als wahrscheinliche AtMTP3-Interaktionskandidaten wurde die c"-Untereinheit der vakuol{\"a}ren H+-ATPase AtVHA identifiziert sowie mit AtNPSN13 ein Protein, das vermutlich eine Rolle bei Fusionen von Vesikeln mit Zielmembranen spielt. Ein anderer Ansatz zur Identifikation neuer Metallhom{\"o}ostasegene ist die vergleichende Elementanalyse von nat{\"u}rlichen oder mutagenisierten Pflanzenpopulationen. Voraussetzung f{\"u}r diesen Ansatz ist die schnelle und genaue Analyse des Elementgehalts von Pflanzen. Eine etablierte Methode zur simultanen Bestimmung von bis zu 65 Elementen in einer Probe ist die Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES). Der limitierende Faktor f{\"u}r einen hohen Probendurchsatz ist die Notwendigkeit, Proben f{\"u}r die Analyse zu verfl{\"u}ssigen. Eine alternative Methode der Probenzuf{\"u}hrung zum Analyseger{\"a}t ist die elektrothermale Verdampfung (ETV) der Probe. Zur weitgehend automatisierten Analyse von Pflanzenmaterial mit minimiertem Arbeitsaufwand wurde eine Methode entwickelt, die auf der Kopplung der ETV mit der ICP OES basiert.},
language = {de}
}
@phdthesis{Baessler2008,
author = {B{\"a}ßler, Olivia},
title = {Identifizierung und Charakterisierung IgE- reaktiver Proteine in der Tomate (Lycopersicon esculentum)},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-26953},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Zur Detektion neuer IgE- reaktiver Proteine wurde in dieser Arbeit ein zweidimensionales Proteintrennverfahren verwendet. Resultierende Proteinfraktionen wurden mithilfe von 18 tomatensensibiliesierten Patientenseren im Immunoblot getestet. Detektierte Proteine in der SDS-PAGE wurden mittels LC-MS/MS identifiziert. Dadurch konnten 2 Tomatensamenproteine, die im Immunoblot ein IgE- reaktives Signal zeigten eindeutig mittels Massenspektrometrie identifiziert werden. Diese Proteine sind Legumin und Vicilin. Durch Sequenzabgleich und Proteinstrukturmodellierung im Vergleich zu bereits bekannten Allergenen (Erdnuss und Cashewnuss), konnte eine hohe Homologie gezeigt werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Troppmann2009,
author = {Troppmann, Britta},
title = {Klonierung und Charakterisierung aminerger Rezeptoren der Amerikanischen Schabe Periplaneta americana},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-36619},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {Biogene Amine sind kleine organische Verbindungen, die sowohl bei Vertebraten als auch bei Invertebraten als Neurotransmitter, Neuromodulatoren und/oder Neurohormone wirken. Sie bilden eine bedeutende Gruppe von Botenstoffen und entfalten ihre Wirkungen vornehmlich {\"u}ber die Bindung an G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Bei Insekten wurde eine Vielzahl von Wirkungen biogener Amine beschrieben. Das f{\"u}hrte schon fr{\"u}hzeitig zur Vermutung, dass Insekten (u. a. Invertebraten) wie die Wirbeltiere ein diverses Repertoire an aminergen Rezeptoren besitzen. F{\"u}r ein umfassendes Verst{\"a}ndnis der komplexen physiologischen Wirkungen biogener Amine fehlten jedoch wichtige Informationen {\"u}ber die molekulare Identit{\"a}t der entsprechenden Rezeptorproteine und ihrer pharmakologischen Eigenschaften, ihre Lokalisation und ihre intrazellul{\"a}ren Reaktionspartner. Viele bei Schaben gut untersuchte (neuro)physiologische Prozesse sowie Verhaltensweisen werden durch Serotonin und Dopamin gesteuert bzw. moduliert. {\"U}ber die beteiligten Rezeptoren ist jedoch bisher vergleichsweise wenig bekannt. Die Klonierung und Charakterisierung von Serotonin- und Dopaminrezeptoren der Amerikanischen Schabe P. americana ist damit ein l{\"a}ngst {\"u}berf{\"a}lliger Schritt auf dem Weg zu einem umfassenden Verst{\"a}ndnis der vielf{\"a}ltigen Wirkungen biogener Amine bei Insekten. Durch die Anwendung verschiedener Klonierungsstrategien konnten cDNAs isoliert werden, die f{\"u}r potentielle Serotoninrezeptoren und einen Dopaminrezeptor kodieren. Die Sequenzen weisen die gr{\"o}ßte {\"A}hnlichkeit zu Mitgliedern der 5-HT1- und 5-HT7-Rezeptorklassen bzw. den Invertebratentyp-Dopaminrezeptoren auf. Die isolierten Rezeptoren der Amerikanischen Schabe wurden dementsprechend Pea(Periplaneta americana)5-HT1, Pea5-HT7 und PeaDop2 benannt. Das Hydropathieprofil dieser Rezeptoren postuliert das Vorhandensein der charakteristischen heptahelikalen Architektur G-Protein-gekoppelter Rezeptoren. Die abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenzen zeigen typische Merkmale aminerger Rezeptoren. So sind Aminos{\"a}uren, die bedeutend f{\"u}r die Ligandenbindung, die Rezeptoraktivierung und die Kopplung an GProteine sind, in den Rezeptoren konserviert. Expressionsstudien zeigten eine auffallend hohe Expression aller drei Rezeptor-mRNAs im Gehirn sowie in den Speicheldr{\"u}sen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden polyklonale Antik{\"o}rper gegen den Pea5-HT1-Rezeptor sowie den PeaDop2-Rezeptor hergestellt. Der anti-Pea5-HT1-Antik{\"o}rper detektiert im Homogenat von Schabengehirnen, Speicheldr{\"u}sen und Pea5-HT1-exprimierenden HEK 293-Zellen die glykosylierte Form des Rezeptors. In Gehirnschnitten markiert der anti-Pea5-HT1-Antik{\"o}rper spezifisch einige Zellk{\"o}rper in der Pars intercerebralis und deren Axone, welche in den Corpora cardiaca Nerv I projizieren. Der PeaDop2-Rezeptor wurde durch den spezifischen anti-PeaDop2-Antik{\"o}rper in Neuronen mit Somata im anterioren Randbereich der Medulla nachgewiesen. Diese Neurone innervieren die optischen Loben und projizieren in das ventrolaterale Protocerebrum. Die intrazellul{\"a}ren Signalwege der heterolog exprimierten Pea5-HT1- und PeaDop2-Rezeptoren wurden in HEK 293-Zellen untersucht. Die Aktivierung des Pea5-HT1-Rezeptors durch Serotonin f{\"u}hrt zur Hemmung der cAMP-Synthese. Des Weiteren wurde gezeigt, dass der Rezeptor konstitutive Aktivit{\"a}t besitzt. WAY 100635, ein hoch selektiver 5-HT1A-Rezeptorantagonist, wurde als wirksamer inverser Agonist am Pea5-HT1-Rezeptor identifiziert. Der stabil exprimierte PeaDop2-Rezeptor antwortet auf eine Aktivierung durch Dopamin mit einer Erh{\"o}hung der cAMP-Konzentration. Eine C-terminal trunkierte Variante dieses Rezeptors ist eigenst{\"a}ndig nicht funktional. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit indizieren, dass die untersuchten aminergen Rezeptoren im zentralen Nervensystems der Schabe an der Informationsverarbeitung beteiligt sind und verschiedene physiologische Prozesse in peripheren Organen regulieren. Mit der Klonierung und funktionellen Charakterisierung der ersten Serotoninrezeptoren und eines Dopaminrezeptors ist damit eine wichtige Grundlage f{\"u}r die Untersuchung ihrer Funktionen geschaffen worden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Krueger2011,
author = {Kr{\"u}ger, Anne},
title = {Molekulare Charakterisierung von NE81 und CP75, zwei kernh{\"u}llen- und centrosomassoziierten Proteinen in Dictyostelium discoideum},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-53915},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2011},
abstract = {Lamine bilden zusammen mit laminassoziierten Proteinen die nukle{\"a}re Lamina. Diese ist notwendig f{\"u}r die mechanische Stabilit{\"a}t von Zellen, die Organisation des Chromatins, der Genexpression, dem Fortgang des Zellzyklus und der Zellmigration. Die vielf{\"a}ltigen Funktionen der Lamine werden durch die Pathogenese von Laminopathien belegt. Zu diesen Erkrankungen, welche ihre Ursache in Mutationen innerhalb der laminkodierenden Gene, oder der Gene laminassoziierter bzw. laminprozessierender Proteine haben, z{\"a}hlen unter anderem das „Hutchinson-Gilford Progerie Syndrom", die „Emery-Dreifuss" Muskeldystrophie und die dilatierte Kardiomyopathie. Trotz der fundamentalen Bedeutung der Lamine, wurden diese bisher nur in Metazoen und nicht in einzelligen Organismen detektiert. Der am{\"o}bide Organismus Dictyostelium discoideum ist ein haploider Eukaryot, der h{\"a}ufig als Modellorganismus in den verschiedensten Bereichen der Zellbiologie eingesetzt wird. Mit der Entdeckung von NE81, einem Protein das mit der inneren Kernh{\"u}lle von Dictyostelium discoideum assoziiert ist, wurde erstmals ein Protein identifiziert, dass man aufgrund seiner Eigenschaften als lamin{\"a}hnliches Protein in einem niederen Eukaryoten bezeichnen kann. Diese Merkmale umfassen die Existenz lamintypischer Sequenzen, wie die CDK1-Phosphorylierungsstelle, direkt gefolgt von einer zentralen „Rod"-Dom{\"a}ne, sowie eine typische NLS und die hoch konservierte CaaX-Box. F{\"u}r die Etablierung des NE81 als „primitives" Lamin, wurden im Rahmen dieser Arbeit verschiedene Experimente durchgef{\"u}hrt, die strukturelle und funktionelle Gemeinsamkeiten zu den Laminen in anderen Organismen aufzeigen konnten. Die Herstellung eines polyklonalen Antik{\"o}rpers erm{\"o}glichte die Verifizierung der subzellul{\"a}ren Lokalisation des NE81 durch Elektronenmikroskopie und gab Einblicke in das Verhalten des endogenen Proteins innerhalb des Zellzyklus. Mit der Generierung von NE81-Nullmutanten konnte demonstriert werden, dass NE81 eine wichtige Rolle bei der nukle{\"a}ren Integrit{\"a}t und der Chromatinorganisation von Zellen spielt. Des Weiteren f{\"u}hrte die Expression von zwei CaaX-Box deletierten NE81 - Varianten dazu, den Einfluss des Proteins auf die mechanische Stabilit{\"a}t der Zellen nachweisen zu k{\"o}nnen. Auch die Bedeutung der hochkonservierten CaaX-Box f{\"u}r die Lokalisation des Proteins wurde durch die erhaltenen Ergebnisse deutlich. Mit der Durchf{\"u}hrung von FRAP-Experimente konnte außerdem die strukturgebende Funktion von NE81 innerhalb des Zellkerns bekr{\"a}ftigt werden. Zus{\"a}tzlich wurde im Rahmen dieser Arbeit damit begonnen, den Einfluss der Isoprenylcysteincarboxylmethyltransferase auf die Lokalisation des Proteins aufzukl{\"a}ren. Die Entdeckung eines lamin{\"a}hnlichen Proteins in einem einzelligen Organismus, der an der Schwelle zu den Metazoen steht, ist f{\"u}r die evolution{\"a}re Betrachtung der Entwicklung der sozialen Am{\"o}be und f{\"u}r die Erforschung der molekularen Basis von Laminopathien in einem einfachen Modellorganismus sehr interessant. Die Arbeit mit Dictyostelium discoideum k{\"o}nnte daher Wege aufzeigen, dass Studium der Laminopathien am Tiermodell drastisch zu reduzieren. In den letzten Jahren hat die Erforschung unbekannter Bestandteile des Centrosoms in Dictyostelium discoideum große Fortschritte gemacht. Eine zu diesem Zwecke von unserer Arbeitsgruppe durchgef{\"u}hrte Proteomstudie, f{\"u}hrte zur Identifizierung weiterer, potentiell centrosomaler Kandidatenproteine. Der zweite Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Charakterisierung eines solchen Kandidatenproteins, dem CP75. Es konnte gezeigt werden, dass CP75 einen echten, centrosomalen Bestandteil darstellt, der mikrotubuli-unabh{\"a}ngig mit der Core Struktur des Zellorganells assoziiert ist. Weiterhin wurde deutlich, dass die Lokalisation am Centrosom in Abh{\"a}ngigkeit vom Zellzyklus erfolgt und CP75 vermutlich mit CP39, einem weiteren centrosomalen Core Protein, interagiert.},
language = {de}
}
@phdthesis{Wetzel2022,
author = {Wetzel, Alexandra},
title = {Epigenetische Regulation des Epstein-Barr Virus-induzierten Gens 3 (EBI3) und dessen Bedeutung bei Colitis ulcerosa},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {164},
year = {2022},
abstract = {Epigenetische Mechanismen spielen eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese von Colitis ulcerosa (CU). Ihr Einfluss auf das beobachtete Ungleichgewicht zwischen pro- und anti-inflammatorischen Cytokinen ist hingegen weitgehend unerforscht. Einige der wichtigsten immunmodulatorischen Cytokine sind die Mitglieder der heterodimeren Interleukin- (IL-) 12-Familie, die durch das Kombinieren einer der drei α-Ketten (IL-12p35, IL-27p28, IL-23p19) mit den ß-Untereinheiten IL-12p40 oder EBI3 (Epstein-Barr Virus-induziertes Gen 3) charakterisiert sind. IL-35 (IL-12p35/EBI3) spielt eine bedeutende anti-inflammatorische Rolle bei verschiedenen Erkrankungen, wohingegen seine Level bei chronischen Entz{\"u}ndungen erniedrigt sind. Eine m{\"o}gliche Ursache k{\"o}nnte eine transkriptionelle Stilllegung {\"u}ber epigenetische Modifikationen sein. Tats{\"a}chlich konnte durch die Stimulation mit dem DNA-Methyltransferase-Inhibitor (DNMTi) Decitabin (DAC; Dacogen®) eine Induktion von EBI3 in humanen Epithelzellen aus gesundem Colon (HCEC) erreicht werden, die als Modell f{\"u}r ein lokales Entz{\"u}ndungsgeschehen dienten. Diese Regulation {\"u}ber DNA-Methylierung konnte in weiteren humanen Zellen unterschiedlichen Ursprungs sowie durch Stimulation von HCEC-Zellen mit zwei weiteren DNMTi, dem Cytosin-Analogon Azacytidin (AZA; Vidaza®) und dem nat{\"u}rlich vorkommenden, epigenetisch wirksamen Polyphenol Epigallocatechingallat (EGCG), verifiziert werden. Die kombinierte Inkubation mit Tumor-Nekrose-Faktor α (TNFα) resultierte jeweils in einer {\"u}ber-additiven Induktion von EBI3. Weiterf{\"u}hrende Untersuchungen zeigten, dass TNFα trotz Beeinflussung der epigenetischen DNMT- und Ten-eleven Translocation- (TET-) Enzyme keinen Einfluss auf die globalen Methylierungs- oder Hydroxymethylierungslevel hatte, jedoch eine genspezifische DNA-Hypomethylierung im EBI3-Promotor induzierte. Durch Nutzung verschiedener Inhibitoren konnte dar{\"u}ber hinaus nachgewiesen werden, dass der beobachtete synergistische Effekt der gemeinsamen DAC und TNFα-Stimulation haupts{\"a}chlich {\"u}ber NFκB (Nuclear factor "kappa-light-chain-enhancer" of activated B-cells) vermittelt wird. Ein Teil verl{\"a}uft dabei {\"u}ber p38 MAPK (mitogen-activated protein kinases), w{\"a}hrend die JNK- (c-Jun N-terminale Kinasen-) und ERK- (extracellular-signal-regulated kinases) Signalwege keine Rolle spielen. In der vorliegenden Arbeit wurde zudem gezeigt, dass die DNA-Hypomethylierung w{\"a}hrend eines entz{\"u}ndlichen Zustandes auch in einer erh{\"o}hten EBI3-Proteinexpression resultiert. Die H{\"o}he der immunologisch detektierten Banden wies auf eine Dimerbildung sowohl im Zelllysat als auch im {\"U}berstand hin. Humane Colonepithelzellen sind demnach in der Lage, Cytokine zu bilden und zu sezernieren, was die Bedeutung von Nicht-Immunzellen bei der lokalen Immunantwort unterstreicht. Mittels Genexpressionsanalysen wurden IL-12p35 und IL-23p19 als m{\"o}gliche Bindungspartner identifiziert. Aufgrund kreuzreaktiver Antik{\"o}rper ist ein direkter Nachweis der EBI3-Dimere derzeit nicht m{\"o}glich. Die stattdessen genutzte Kombination verschiedener Methoden dient als geeigneter Ersatz f{\"u}r die problematischen Antik{\"o}rper-basierten Analysen wie Immunpr{\"a}zipitation oder ELISA. Durch molekularbiologische, immunologische und massenspektrometrische Methoden konnte IL-35 identifiziert werden, w{\"a}hrend IL-39 (IL-23p19/EBI3) nicht detektiert wurde. Dies ist in Einklang mit den Erkenntnissen mehrerer Forschungsgruppen, die eine Bildung des nativen humanen Dimers aus IL-23p19 und EBI3 bezweifeln. Des Weiteren wurde die biologische Aktivit{\"a}t des behandlungsinduzierten IL 35-Proteins durch einen Funktionsassay nachgewiesen. Neben einer DNMTi-bedingten transkriptionellen Aktivierung konnte eine Regulation von EBI3 {\"u}ber Histonacetylierungen gezeigt werden. Der EBI3-induzierende Effekt des Histondeacetylasen-Inhibitors (HDACi) Trichostatin A (TSA) wurde durch SAHA (suberoylanilide hydroxamic acid (Vorinostat; Zolinza®)) verifiziert. {\"A}hnlich zu der Stimulation mit den hypomethylierenden Substanzen wurde ein synergistischer Effekt bei paralleler Inkubation mit TNFα beobachtet, der in einer gesteigerten Bildung des EBI3-Proteins resultierte. Um die Befunde in einem komplexeren in vivo-Modell zu untersuchen, wurde eine chronische Colitis in Ebi3-defizienten M{\"a}usen und dem dazugeh{\"o}rigen Wildtypstamm C57BL/6 durch zyklische Applikation von Natriumdextransulfat (Dextran sodium sulfate (DSS)) induziert. Der Vergleich klinischer Parameter wie Mortalit{\"a}tsrate und K{\"o}rper- sowie Milzgewicht wies bei Abwesenheit von Ebi3 signifikant st{\"a}rkere colitische Symptome auf. Dies best{\"a}tigte die zentrale Rolle von Ebi3 in der Colitisentwicklung und deutete auf eine bevorzugte Bildung des anti-inflammatorisch wirkenden IL-35 statt des pro-inflammatorischen IL-39 in den Wildtyptieren hin. Durch zus{\"a}tzliche therapeutische Behandlung der C57BL/6-M{\"a}use nach der DSS-Gabe konnte die in der Literatur beschriebene positive Wirkung von SAHA auf die Colitismanifestation best{\"a}tigt werden. Im Gegensatz dazu war der HDACi in den Ebi3-defizienten Tieren nicht in der Lage, die colitischen Parameter zu verbessern beziehungsweise verschlimmerte den Krankheitsph{\"a}notyp. Expressionsanalysen von Up- und Downstream-Target-Genen lieferten weitere Hinweise darauf, dass bei Anwesenheit von Ebi3 IL-35 statt IL-39 gebildet wird, was in Einklang mit den in vitro-Untersuchungen steht. Die vorliegende Arbeit konnte durch den Vergleich der C57BL/6-M{\"a}use mit den Ebi3-defizienten Tieren neue Erkenntnisse {\"u}ber die Wirkungsweise von SAHA erbringen. Histonacetylierende Bedingungen verbessern colitische Symptome {\"u}ber einen Mechanismus, der die epigenetische Induktion von Ebi3 mit nachfolgender IL-35-Bildung involviert. Durch Kooperation der epigenetischen Mechanismen Hypomethylierung und Histonacetylierung wurde der st{\"a}rkste Effekt auf die EBI3-Induktion bewirkt. Insgesamt konnte in der vorliegenden Arbeit durch in vitro- und in vivo-Analysen die epigenetische und NFκB-vermittelte Induktion von EBI3 {\"u}ber DNA-Demethylierung und Histonacetylierung mit nachfolgender IL-35-Bildung und -Sezernierung nachgewiesen werden. Da IL-35 in der Lage ist, colitische Symptome zu mildern, stellt die epigenetische Reaktivierbarkeit von EBI3 durch DNMTi und HDACi eine vielversprechende Alternative f{\"u}r die derzeit genutzten, oft nicht oder nur kurzfristig wirksamen Therapien bei der Behandlung einer CU dar. Einer {\"u}berm{\"a}ßigen Immunantwort w{\"a}hrend schubweiser entz{\"u}ndlicher Phasen k{\"o}nnte entgegengewirkt und Komplikationen wie die Bildung Colitis-assoziierter Karzinome verhindert werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{ColemanMacGregorofInneregny,
author = {Coleman Mac Gregor of Inneregny, Charles Dominic},
title = {Rolle von mPGES1-abh{\"a}ngig gebildetem Prostaglandin E2 bei der Ausbildung von Insulinresistenz und nicht-alkoholischer Fettlebererkrankung durch die Modulation der Funktion von Lebermakrophagen},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {183},
abstract = {Eine St{\"o}rung des Leberstoffwechsels durch die Ausbildung einer Insulinresistenz kann zu Folgeerkrankungen wie der nicht alkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) bis hin zur Steatohepatitis (NASH) und zur Entwicklung eines Diabetes Typ II f{\"u}hren. Am Krankheitsverlauf sind residente (Kupfferzellen) sowie infiltrierende Makrophagen beteiligt, die durch inflammatorische Stimuli aktiviert werden und zur Progression von Lebererkrankungen f{\"u}hren k{\"o}nnen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Rolle von mPGES1-abh{\"a}ngig gebildetem Prostaglandin E2 (PGE2) an der Modulation von aktivierten Lebermakrophagen untersucht. Dazu wurden Kupfferzellen und Peritonealmakrophagen (als Modell f{\"u}r infiltrierende Makrophagen) aus Wildtyp und mPGES1-defizienten M{\"a}usen isoliert. Beide Makrophagenpopulationen wurden in Zellkulturversuchen mit Lipopolysacchariden (LPS) aktiviert und auf ihre PGE2-Synthese, Genexpression und Sekretion von verschiedenen Cytokinen hin untersucht. Die beiden Makrophagenpopulationen unterschieden sich hinsichtlich der PGE2-Synthese bei mPGSE1-Defizienz. W{\"a}hrend bei Peritonealmakrophagen die LPS-abh{\"a}ngige PGE2-Synthese bei Abwesenheit der mPGES1 fast vollst{\"a}ndig reprimiert war, war bei Kupfferzellen nur eine 25\%ige Abnahme zu verzeichnen. Die postulierte selbstverst{\"a}rkende R{\"u}ckkopplungsschleife von PGE2 im Hinblick auf seine eigene Synthese konnte in isolierten Peritonealmakrophagen, nicht jedoch in Kupfferzellen, best{\"a}tigt werden. In Kupfferzellen f{\"u}hrte exogenes PGE2 ferner zu einer Repression von den pro-inflammatorischen Cytokinen TNFα und IL-1β und f{\"u}r endogenes PGE2 konnte in diesem Zelltyp kein Effekt festgestellt werden. In Peritonealmakrophagen konnte hingegen auch f{\"u}r endogenes PGE2 eine reprimierende Wirkung auf die Expression von TNFα beobachtet werden. Das ist eventuell auf eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber PGE2 von Peritonealmakrophagen im Vergleich zu Kupfferzellen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. PGE2 wirkte unter den gew{\"a}hlten Versuchsbedingungen in vitro somit eher anti-inflammatorisch. Cholesterolkristalle induzierten in Kupfferzellen die Expression der PGE2-synthetisierenden Enzyme und verschiedener pro-inflammatorische Cytokine. Sie k{\"o}nnten somit zu einer Progression von NAFL zu NASH beitragen. Die Daten aus dieser Arbeit deuten darauf hin, dass PGE2 im Rahmen von entz{\"u}ndlichen Leberver{\"a}nderungen eine eher protektive Wirkung im Hinblick auf die Progression von NAFLD und Insulinresistenz haben k{\"o}nnte.},
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}
}
@phdthesis{Kamprad2014,
author = {Kamprad, Fanny},
title = {Einfluss von Zink auf die intestinale Mikrobiota im Ferkel und der mono-assoziirten Maus},
publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
address = {Potsdam},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {VIII , 92},
year = {2014},
language = {de}
}
@phdthesis{Steppert2022,
author = {Steppert, Isabel},
title = {Entwicklung einer nichtinvasiven Diagnostikmethode zum Nachweis von Infektionserregern},
doi = {10.25932/publishup-57544},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-575441},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {XIV, 101, LVIII},
year = {2022},
abstract = {Die aktuelle COVID-19-Pandemie zeigt deutlich, wie sich Infektionskrankheiten weltweit verbreiten k{\"o}nnen. Neben Viruserkrankungen breiten sich auch multiresistente bakterielle Erreger weltweit aus. Dementsprechend besteht ein hoher Bedarf, durch fr{\"u}hzeitige Erkennung Erkrankte zu finden und Infektionswege zu unterbrechen. Herk{\"o}mmliche kulturelle Verfahren ben{\"o}tigen minimalinvasive bzw. invasive Proben und dauern f{\"u}r Screeningmaßnahmen zu lange. Deshalb werden schnelle, nichtinvasive Verfahren ben{\"o}tigt. Im klassischen Griechenland verließen sich die {\"A}rzte unter anderem auf ihren Geruchssinn, um Infektionen und andere Krankheiten zu differenzieren. Diese charakteristischen Ger{\"u}che sind fl{\"u}chtige organische Substanzen (VOC), die im Rahmen des Metabolismus eines Organismus entstehen. Tiere, die einen besseren Geruchssinn haben, werden trainiert, bestimmte Krankheitserreger am Geruch zu unterscheiden. Allerdings ist der Einsatz von Tieren im klinischen Alltag nicht praktikabel. Es bietet sich an, auf technischem Weg diese VOCs zu analysieren. Ein technisches Verfahren, diese VOCs zu unterscheiden, ist die Ionenmobilit{\"a}tsspektrometrie gekoppelt mit einer multikapillaren Gaschromatographies{\"a}ule (MCC-IMS). Hier zeigte sich, dass es sich bei dem Verfahren um eine schnelle, sensitive und verl{\"a}ssliche Methode handelt. Es ist bekannt, dass verschiedene Bakterien aufgrund des Metabolismus unterschiedliche VOCs und damit eigene spezifische Ger{\"u}che produzieren. Im ersten Schritt dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die verschiedenen Bakterien in-vitro nach einer kurzen Inkubationszeitzeit von 90 Minuten anhand der VOCs differenziert werden k{\"o}nnen. Hier konnte analog zur Diagnose in biochemischen Testreihen eine hierarchische Klassifikation der Bakterien erfolgen. Im Gegensatz zu Bakterien haben Viren keinen eigenen Stoffwechsel. Ob virusinfizierte Zellen andere VOCs als nicht-infizierte Zellen freisetzen, wurde an Zellkulturen {\"u}berpr{\"u}ft. Hier konnte gezeigt werden, dass sich die Fingerprints der VOCs in Zellkulturen infizierter Zellen mit Respiratorischen Synzytial-Viren (RSV) von nicht-infizierten Zellen unterscheiden. Virusinfektionen im intakten Organismus unterscheiden sich von den Zellkulturen dadurch, dass hier neben Ver{\"a}nderungen im Zellstoffwechsel auch durch Abwehrmechanismen VOCs freigesetzt werden k{\"o}nnen. Zur {\"U}berpr{\"u}fung, inwiefern sich Infektionen im intakten Organismus ebenfalls anhand VOCs unterscheiden lassen, wurde bei Patienten mit und ohne Nachweis einer Influenza A Infektion als auch bei Patienten mit Verdacht auf SARS-CoV-2 (Schweres-akutes-Atemwegssyndrom-Coronavirus Typ 2) Infektion die Atemluft untersucht. Sowohl Influenza-infizierte als auch SARS-CoV-2 infizierte Patienten konnten untereinander und von nicht-infizierten Patienten mittels MCC-IMS Analyse der Atemluft unterschieden werden. Zusammenfassend erbringt die MCC-IMS ermutigende Resultate in der schnellen nichtinvasiven Erkennung von Infektionen sowohl in vitro als auch in vivo.},
language = {de}
}
@phdthesis{Uhlig2010,
author = {Uhlig, Katja},
title = {Untersuchungen PEG-basierter thermo-responsiver Polymeroberfl{\"a}chen zur Steuerung der Zelladh{\"a}sion},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-47784},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2010},
abstract = {Moderne Methoden f{\"u}r die Einzelzellanalyse werden dank der fortschreitenden Weiterentwicklung immer sensitiver. Dabei steigen jedoch auch die Anforderungen an das Probenmaterial. Viele Aufbereitungsprotokolle adh{\"a}renter Zellen beinhalten eine enzymatische Spaltung der Oberfl{\"a}chenproteine, um die Abl{\"o}sung vom Zellkultursubstrat zu erm{\"o}glichen. Verschiedene Methoden, wie die Patch-Clamp-Technik oder eine auf der Markierung extrazellul{\"a}rer Dom{\"a}nen von Membranproteinen basierende Durchflusszytometrie k{\"o}nnen dann nur noch eingeschr{\"a}nkt eingesetzt werden. Daher ist die Etablierung neuer Zellabl{\"o}semethoden dringend notwendig. In der vorliegenden Arbeit werden erstmals PEG-basierte thermo-responsive Oberfl{\"a}chen erfolgreich f{\"u}r die Zellkultur eingesetzt. Dabei wird das zerst{\"o}rungsfreie Abl{\"o}sen verschiedener Zelllinien von den Oberfl{\"a}chen durch Temperatursenkung realisiert. Die Funktionalit{\"a}t der Oberfl{\"a}chen wird durch Variation der Polymerstruktur, sowie der Konzentration der Beschichtungsl{\"o}sung, durch Beschichtung der Oberfl{\"a}chen mit einem zelladh{\"a}sionsf{\"o}rdernden Protein (Fibronektin) und durch Adsorption zelladh{\"a}sionsvermittelnder Peptide (RGD) optimiert. Um den Zellabl{\"o}sungsprozess detaillierter zu untersuchen, wird hier zum ersten Mal der direkte Zellkontakt mit thermo-responsiven Oberfl{\"a}chen mittels oberfl{\"a}chensensitiver Mikroskopie (TIRAF) sichtbar gemacht. Mit dieser Technik sind die exakte Quantifizierung und die Analyse der Reduktion der Zelladh{\"a}sionsfl{\"a}che w{\"a}hrend des Abk{\"u}hlens m{\"o}glich. Hierbei werden in Abh{\"a}ngigkeit von der Zelllinie Unterschiede im Zellverhalten w{\"a}hrend des Abl{\"o}sens festgestellt: Zellen, wie eine Brustkrebszelllinie und eine Ovarzelllinie, die bekanntermaßen st{\"a}rker mit ihrer Umgebung in Kontakt treten, vergr{\"o}ßern im Verlauf des Beobachtungszeitraumes den Abstand zwischen Zellmembran und Oberfl{\"a}che, reduzieren jedoch ihre Zell-Substratkontaktfl{\"a}che kaum. Mausfibroblasten hingegen verkleinern drastisch die Zelladh{\"a}sionsfl{\"a}che. Der Abl{\"o}sungsprozess wird vermutlich aktiv von den Zellen gesteuert. Diese Annahme wird durch zwei Beobachtungen gest{\"u}tzt: Erstens verl{\"a}uft die Reduktion der Zelladh{\"a}sionsfl{\"a}che bei Einschr{\"a}nkung des Zellmetabolismus durch eine Temperatursenkung auf 4 °C verz{\"o}gert. Zweitens hinterlassen die Zellen Spuren, die nach dem Abl{\"o}sen der Zellen auf den Oberfl{\"a}chen zur{\"u}ckbleiben. Mittels Kombination von TIRAF- und TIRF-Mikroskopie werden die Zelladh{\"a}sionsfl{\"a}che und die Aktinstruktur gleichzeitig beobachtet. Die Verkn{\"u}pfung beider Methoden stellt eine neue M{\"o}glichkeit dar, intrazellul{\"a}re Prozesse mit der Zellabl{\"o}sung von thermo-responsiven Oberfl{\"a}chen zu korrelieren.},
language = {de}
}
@phdthesis{Demin2022,
author = {Demin, Paul},
title = {Blaulicht-aktivierbares Proteinexpressionssystem in Saccharomyces cerevisiae},
doi = {10.25932/publishup-55969},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-559696},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {127},
year = {2022},
abstract = {Synthetische Transkriptionsfaktoren bestehen wie nat{\"u}rliche Transkriptionsfaktoren aus einer DNA-Bindedom{\"a}ne, die sich spezifisch an die Bindestellensequenz vor dem Ziel-Gen anlagert, und einer Aktivierungsdom{\"a}ne, die die Transkriptionsmaschinerie rekrutiert, sodass das Zielgen exprimiert wird. Der Unterschied zu den nat{\"u}rlichen Transkriptionsfaktoren ist, sowohl dass die DNA-Bindedom{\"a}ne als auch die Aktivierungsdom{\"a}ne wirtsfremd sein k{\"o}nnen und dadurch k{\"u}nstliche Stoffwechselwege im Wirt, gr{\"o}ßtenteils chemisch, induziert werden k{\"o}nnen. Optogenetische synthetische Transkriptionsfaktoren, die hier entwickelt wurden, gehen einen Schritt weiter. Dabei ist die DNA-Bindedom{\"a}ne nicht mehr an die Aktivierungsdom{\"a}ne, sondern mit dem Blaulicht-Photorezeptor CRY2 gekoppelt. Die Aktivierungsdom{\"a}ne wurde mit dem Interaktionspartner CIB1 fusioniert. Unter Blaulichtbestrahlung dimerisieren CRY2 und CIB1 und damit einhergehend die beiden Dom{\"a}nen, sodass ein funktionsf{\"a}higer Transkriptionsfaktor entsteht. Dieses System wurde in die Saccharomyces cerevisiae genomisch integriert. Verifiziert wurde das konstruierte System mit Hilfe des Reporters yEGFP, welcher durchflusszytometrisch detektiert werden konnte. Es konnte gezeigt werden, dass die yEGFP Expression variabel gestaltet werden kann, indem unterschiedlich lange Blaulichtimpulse ausgesendet wurden, die DNA-Bindedom{\"a}ne, die Aktivierungsdom{\"a}ne oder die Anzahl der Bindestellen, an dem sich die DNA-Bindedom{\"a}ne anlagert, ver{\"a}ndert wurden. Um das System f{\"u}r industrielle Anwendungen attraktiv zu gestalten, wurde das System vom Deepwell-Maßstab auf Photobioreaktor-Maßstab hochskaliert. Außerdem erwies sich das Blaulichtsystem sowohl im Laborstamm YPH500 als auch im industriell oft verwendeten Hefestamm CEN.PK als funktional. Des Weiteren konnte ein industrierelevante Protein ebenso mit Hilfe des verifizierten Systems exprimiert werden. Schlussendlich konnte in dieser Arbeit das etablierte Blaulicht-System erfolgreich mit einem Rotlichtsystem kombiniert werden, was zuvor noch nicht beschrieben wurde.},
language = {de}
}
@phdthesis{Pitzen2022,
author = {Pitzen, Valentin},
title = {Weitergef{\"u}hrte funktionelle Charakterisierung des centrosomalen Proteins Cep192 und Untersuchung der Topologie des Centrosoms in Dictyostelium Am{\"o}ben},
doi = {10.25932/publishup-54889},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-548891},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {XI, 104},
year = {2022},
abstract = {Das Centrosom von Dictyostelium ist acentriol{\"a}r aufgebaut, misst ca. 500 nm und besteht aus einer dreischichten Core-Struktur mit umgebender Corona, an der Mikrotubuli nukleieren. In dieser Arbeit wurden das centrosomale Protein Cep192 und m{\"o}gliche Interaktionspartner am Centrosom eingehend untersucht. Die einleitende Lokalisationsuntersuchung von Cep192 ergab, dass es w{\"a}hrend der gesamten Mitose an den Spindelpolen lokalisiert und im Vergleich zu den anderen Strukturproteinen der Core-Struktur am st{\"a}rksten exprimiert ist. Die dauerhafte Lokalisation an den Spindelpolen w{\"a}hrend der Mitose wird f{\"u}r Proteine angenommen, die in den beiden identisch aufgebauten {\"a}ußeren Core-Schichten lokalisieren, die das mitotische Centrosom formen. Ein Knockdown von Cep192 f{\"u}hrte zur Ausbildung von {\"u}berz{\"a}hligen Mikrotubuli-organisierenden Zentren (MTOC) sowie zu einer leicht erh{\"o}hten Ploidie. Deshalb wird eine Destabilisierung des Centrosoms durch die verminderte Cep192-Expression angenommen. An Cep192 wurden zwei kleine Tags, der SpotH6- und BioH6-Tag, etabliert, die mit kleinen fluoreszierenden Nachweiskonjugaten markiert werden konnten. Mit den so getagten Proteinen konnte die hochaufl{\"o}sende Expansion Microscopy f{\"u}r das Centrosom optimiert werden und die Core-Struktur erstmals proteinspezifisch in der Fluoreszenzmikroskopie dargestellt werden. Cep192 lokalisiert dabei in den {\"a}ußeren Core-Schichten. Die kombinierte Markierung von Cep192 und den centrosomalen Proteinen CP39 und CP91 in der Expansion Microscopy erlaubte die Darstellung des dreischichtigen Aufbaus der centrosomalen Core-Struktur, wobei CP39 und CP91 zwischen Cep192 in der inneren Core-Schicht lokalisieren. Auch die Corona wurde in der Expansion Microscopy untersucht: Das Corona-Protein CDK5RAP2 lokalisiert in r{\"a}umlicher N{\"a}he zu Cep192 in der inneren Corona. Ein Vergleich der Corona-Proteine CDK5RAP2, CP148 und CP224 in der Expansion Microscopy ergab unterscheidbare Sublokalisationen der Proteine innerhalb der Corona und relativ zur Core-Struktur. In Biotinylierungsassays mit den centrosomalen Core-Proteinen CP39 und CP91 sowie des Corona-Proteins CDK5RAP2 konnte Cep192 als m{\"o}glicher Interaktionspartner identifiziert werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die wichtige Funktion des Proteins Cep192 im Dictyostelium-Centrosom und erm{\"o}glichen durch die Kombination aus Biotinylierungsassays und Expansion Microscopy der untersuchten Proteine ein verbessertes Verst{\"a}ndnis der Topologie des Centrosoms.},
language = {de}
}
@phdthesis{Zemella2019,
author = {Zemella, Anne},
title = {Fluoreszenzmarkierung und Modifizierung von komplexen Proteinen in eukaryotischen zellfreien Systemen durch die Etablierung von orthogonalen tRNA/Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Paaren},
doi = {10.25932/publishup-44236},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-442361},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {XI, 141},
year = {2019},
abstract = {Die funktionelle Charakterisierung von therapeutisch relevanten Proteinen kann bereits durch die Bereitstellung des Zielproteins in ad{\"a}quaten Mengen limitierend sein. Dies trifft besonders auf Membranproteine zu, die aufgrund von zytotoxischen Effekten auf die Produktionszelllinie und der Tendenz Aggregate zu bilden, in niedrigen Ausbeuten an aktivem Protein resultieren k{\"o}nnen. Der lebende Organismus kann durch die Verwendung von translationsaktiven Zelllysaten umgangen werden- die Grundlage der zellfreien Proteinsynthese. Zu Beginn der Arbeit wurde die ATP-abh{\"a}ngige Translation eines Lysates auf der Basis von kultivierten Insektenzellen (Sf21) analysiert. F{\"u}r diesen Zweck wurde ein ATP-bindendes Aptamer eingesetzt, durch welches die Translation der Nanoluziferase reguliert werden konnte. Durch die dargestellte Applizierung von Aptameren, k{\"o}nnten diese zuk{\"u}nftig in zellfreien Systemen f{\"u}r die Visualisierung der Transkription und Translation eingesetzt werden, wodurch zum Beispiel komplexe Prozesse validiert werden k{\"o}nnen. Neben der reinen Proteinherstellung k{\"o}nnen Faktoren wie posttranslationale Modifikationen sowie eine Integration in eine lipidische Membran essentiell f{\"u}r die Funktionalit{\"a}t des Membranproteins sein. Im zweiten Abschnitt konnte, im zellfreien Sf21-System, f{\"u}r den G-Protein-gekoppelten Rezeptor Endothelin B sowohl eine Integration in die endogen vorhandenen Endoplasmatisch Retikulum-basierten Membranstrukturen als auch Glykosylierungen, identifiziert werden. Auf der Grundlage der erfolgreichen Synthese des ET-B-Rezeptors wurden verschiedene Methoden zur Fluoreszenzmarkierung des Adenosin-Rezeptors A2a (Adora2a) angewandt und optimiert. Im dritten Abschnitt wurde der Adora2a mit Hilfe einer vorbeladenen tRNA, welche an eine fluoreszierende Aminos{\"a}ure gekoppelt war, im zellfreien Chinesischen Zwerghamster Ovarien (CHO)-System markiert. Zus{\"a}tzlich konnte durch den Einsatz eines modifizierten tRNA/Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Paares eine nicht-kanonische Aminos{\"a}ure an Position eines integrierten Amber-Stopcodon in die Polypeptidkette eingebaut und die funktionelle Gruppe im Anschluss an einen Fluoreszenzfarbstoff gekoppelt werden. Aufgrund des offenen Charakters eignen sich zellfreie Proteinsynthesesysteme besonders f{\"u}r eine Integration von exogenen Komponenten in den Translationsprozess. Mit Hilfe der Fluoreszenzmarkierung wurde eine ligandvermittelte Konformations{\"a}nderung im Adora2a {\"u}ber einen Biolumineszenz-Resonanzenergietransfer detektiert. Durch die Etablierung der Amber-Suppression wurde dar{\"u}ber hinaus das Hormon Erythropoetin pegyliert, wodurch Eigenschaften wie Stabilit{\"a}t und Halbwertszeit des Proteins ver{\"a}ndert wurden. Zu guter Letzt wurde ein neues tRNA/Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Paar auf Basis der Methanosarcina mazei Pyrrolysin-Synthetase etabliert, um das Repertoire an nicht-kanonischen Aminos{\"a}uren und den damit verbundenen Kopplungsreaktionen zu erweitern. Zusammenfassend wurden die Potenziale zellfreier Systeme in Bezug auf der Herstellung von komplexen Membranproteinen und der Charakterisierung dieser durch die Einbringung einer positionsspezifischen Fluoreszenzmarkierung verdeutlicht, wodurch neue M{\"o}glichkeiten f{\"u}r die Analyse und Funktionalisierung von komplexen Proteinen geschaffen wurden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Fischbach2017,
author = {Fischbach, Jens},
title = {Isothermale Amplifikationsmethoden f{\"u}r den DNA- und Pyrophosphat-abh{\"a}ngigen Pathogennachweis},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406072},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {viii, 125},
year = {2017},
abstract = {Hintergrund: Etablierte Protein- und Nukleins{\"a}ure-basierte Methoden f{\"u}r den spezifischen Pathogennachweis sind nur unter standardisierten Laborbedingungen von geschultem Personal durchf{\"u}hrbar und daher mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden. In der Nukleins{\"a}ure-basierten Diagnostik kann durch die Einf{\"u}hrung der isothermalen Amplifikation eine schnelle und kosteng{\"u}nstige Alternative zur Polymerase-Kettenreaktion (PCR) verwendet werden. Die Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) bietet aufgrund der hohen Amplifikationseffizienz vielf{\"a}ltige Detektionsm{\"o}glichkeiten, die sowohl f{\"u}r Schnelltest- als auch f{\"u}r Monitoring-Anwendungen geeignet sind. Ein wesentliches Ziel dieser Arbeit war die Verbesserung der Anwendbarkeit der LAMP und die Entwicklung einer neuen Methode f{\"u}r den einfachen, schnellen und g{\"u}nstigen Nachweis von Pathogenen mittels alternativer DNA- oder Pyrophosphat-abh{\"a}ngiger Detektionsverfahren. Hier wurden zun{\"a}chst direkte und indirekte Detektionsmethoden untersucht und darauf aufbauend ein Verfahren entwickelt, mit dem neue Metallionen-abh{\"a}ngige Fluoreszenzfarbstoffe f{\"u}r die selektive Detektion von Pyrophosphat in der LAMP und anderen enzymatischen Reaktionen identifiziert werden k{\"o}nnen. Als Alternative f{\"u}r die DNA-basierte Detektion in der digitalen LAMP sollten die zuvor etablierten Farbstoffe f{\"u}r den Pyrophosphatnachweis in einer Emulsion getestet werden. Abschließend wurde ein neuer Reaktionsmechanismus f{\"u}r die effiziente Generierung hochmolekularer DNA unter isothermalen Bedingungen als Alternative zur LAMP entwickelt. Ergebnisse: F{\"u}r den Nachweis RNA- und DNA-basierter Phythopathogene konnte die Echtzeit- und Endpunktdetektion mit verschiedenen Farbstoffen in einem geschlossenen System etabliert werden. Hier wurde Berberin als DNA-interkalierender Fluoreszenzfarbstoff mit vergleichbarer Sensitivit{\"a}t zu SYBR Green und EvaGreen erfolgreich in der LAMP mit Echtzeitdetektion eingesetzt. Ein Vorteil von Berberin gegen{\"u}ber den anderen Farbstoffen ist die Toleranz der DNA-Polymerase auch bei hohen Farbstoffkonzentrationen. Berberin kann daher auch in der geschlossenen LAMP-Reaktion ohne zus{\"a}tzliche Anpassung der Reaktionsbedingungen f{\"u}r die Endpunktdetektion verwendet werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte Hydroxynaphtholblau (HNB), das f{\"u}r den kolorimetrischen Endpunktnachweis bekannt ist, erstmals auch f{\"u}r die fluorimetrische Detektion der LAMP in Echtzeit eingesetzt werden. Zus{\"a}tzlich konnten in der Arbeit weitere Metallionen-abh{\"a}ngige Farbstoffe zur indirekten Detektion der LAMP {\"u}ber das Pyrophosphat identifiziert werden. Daf{\"u}r wurde eine iterative Methode entwickelt, mit der potenzielle Farbstoffe hinsichtlich ihrer Enzymkompatibilit{\"a}t und ihrer spektralen Eigenschaften bei An- oder Abwesenheit von Manganionen selektiert werden k{\"o}nnen. Mithilfe eines kombinatorischen Screenings im Mikrotiterplattenformat konnte die komplexe Konzentrationsabh{\"a}ngigkeit zwischen den einzelnen Komponenten f{\"u}r einen fluorimetrischen Verdr{\"a}ngungsnachweis untersucht werden. Durch die Visualisierung des Signal-Rausch-Verh{\"a}ltnis' als Intensit{\"a}tsmatrix (heatmap) konnten zun{\"a}chst Alizarinrot S und Tetrazyklin unter simulierten Reaktionsbedingungen selektiert werden. In der anschließenden enzymatischen LAMP-Reaktion konnte insbesondere Alizarinrot S als g{\"u}nstiger, nicht-toxischer und robuster Fluoreszenzfarbstoff identifiziert werden und zeigte eine Pyrophosphat-abh{\"a}ngige Zunahme der Fluoreszenzintensit{\"a}t. Die zuvor etablierten Farbstoffe (HNB, Calcein und Alizarinrot S) konnten anschließend erfolgreich f{\"u}r die indirekte, fluorimetrische Detektion von Pyrophosphat in einer LAMP-optimierten Emulsion eingesetzt werden. Die Stabilit{\"a}t und Homogenit{\"a}t der generierten Emulsion wurde durch den Zusatz des Emulgators Poloxamer 188 verbessert. Durch die fluoreszenzmikroskopische Analyse der Emulsion war eine eindeutige Diskriminierung der positiven und negativen Tr{\"o}pfchen vor allem bei Einsatz von Calcein und Alizarinrot S m{\"o}glich. Aufgrund des komplexen Primer-Designs und der hohen Wahrscheinlichkeit unspezifischer Amplifikation in der LAMP wurde eine neue Bst DNA-Polymerase-abh{\"a}ngige isothermale Amplifikationsreaktion entwickelt. Durch die Integration einer spezifischen Linkerstruktur (abasische Stelle oder Hexaethylenglykol) zwischen zwei Primersequenzen konnte ein bifunktioneller Primer die effiziente Regenerierung der Primerbindungsstellen gew{\"a}hrleisten. Der neue Primer induziert nach der spezifischen Hybridisierung auf dem Templat die R{\"u}ckfaltung zu einer Haarnadelstruktur und blockiert gleichzeitig die Polymeraseaktivit{\"a}t am Gegenstrang, wodurch eine autozyklische Amplifikation trotz konstanter Reaktionstemperatur m{\"o}glich ist. Die Effizienz der „Hinge-initiated Primer dependent Amplification" (HIP) konnte abschließend durch die Verk{\"u}rzung der Distanz zwischen einem modifizierten Hinge-Primer und einem PCR-{\"a}hnlichen Primer verbessert werden. Schlussfolgerung: Die LAMP hat sich aufgrund der hohen Robustheit und Effizienz zu einer leistungsf{\"a}higen Alternative f{\"u}r die klassische PCR in der molekularbiologischen Diagnostik entwickelt. Unterschiedliche Detektionsverfahren verbessern die Leistungsf{\"a}higkeit der qualitativen und quantitativen LAMP f{\"u}r die Feldanwendungen und f{\"u}r die Diagnostik, da die neuen DNA- und Pyrophosphat-abh{\"a}ngigen Nachweismethoden in einer geschlossenen Reaktion eingesetzt werden k{\"o}nnen und so eine einfache Pathogendiagnostik erm{\"o}glichen. Die gezeigten Methoden k{\"o}nnen dar{\"u}ber hinaus zu einer Kostensenkung und Zeitersparnis gegen{\"u}ber den herk{\"o}mmlichen Methoden beitragen. Ein attraktives Ziel stellt die Weiterentwicklung der HIP f{\"u}r den Pathogennachweis als Alternative zur LAMP dar. Hierbei k{\"o}nnen die neuen LAMP-Detektionsverfahren ebenfalls Anwendung finden. Die Verwendung von Bst DNA-Polymerase-abh{\"a}ngigen Reaktionen erm{\"o}glicht dar{\"u}ber hinaus die Integration einer robusten isothermalen Amplifikation in mikrofluidische Systeme. Durch die Kombination der Probenvorbereitung, Amplifikation und Detektion sind zuk{\"u}nftige Anwendungen mit kurzer Analysezeit und geringem apparativen Aufwand insbesondere in der Pathogendiagnostik m{\"o}glich.},
language = {de}
}
@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{Steffen2005,
author = {Steffen, Jenny},
title = {Transkription von Markergenen an immbolisierten Nukleins{\"a}uren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-10282},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Die Etablierung der Transkription von kompletten Genen auf planaren Oberfl{\"a}chen soll eine Verbindung zwischen der Mikroarraytechnologie und der Transkriptomforschung herstellen. Dar{\"u}ber hinaus kann mit diesem Verfahren ein Br{\"u}ckenschlag zwischen der Synthese der Gene und ihrer kodierenden Proteine auf einer Oberfl{\"a}che erfolgen. Alle transkribierten RNAs wurden mittels RT-PCR in cDNA umgeschrieben und in einer genspezifischen PCR amplifiziert. Die PCR-Produkte wurden hierf{\"u}r entweder per Hand oder maschinell auf die Oberfl{\"a}che transferiert. {\"U}ber eine Oberfl{\"a}chen-PCR war es m{\"o}glich, die Gensequenz des Reportergens EGFP direkt auf der Oberfl{\"a}che zu synthetisieren und anschließend zu transkribieren. Somit war eine Transkription mit weniger als 1 ng an Matrize m{\"o}glich. Der Vorteil einer Oberfl{\"a}chen-Transkription gegen{\"u}ber der in L{\"o}sung liegt in der mehrfachen Verwendung der immobilisierten Matrize, wie sie in dieser Arbeit dreimal erfolgreich absolviert wurde. Die Oberfl{\"a}chen-Translation des EGFP-Gens konnte ebenfalls zweimal an einer immobilisierten Matrize gezeigt werden, wobei Zweifel {\"u}ber eine echte Festphasen-Translation nicht ausger{\"a}umt werden konnten. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Transkription und Translation von immobilisierten Gensequenzen auf planaren Oberfl{\"a}chen m{\"o}glich ist, wof{\"u}r die linearen Matrizen direkt auf der Oberfl{\"a}che synthetisiert werden k{\"o}nnen.},
subject = {Immobilisierung},
language = {de}
}
@phdthesis{Andresen2009,
author = {Andresen, Dennie},
title = {Entwicklung von Microarrays f{\"u}r die Multiparameteranalytik und Etablierung einer Multiplex-OnChip-PCR},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-39462},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {In der molekularen Diagnostik besteht ein Bedarf an schnellen und spezifischen Testsystemen, die entweder f{\"u}r die Labordiagnostik oder in Point of Care-Umgebungen eingesetzt werden k{\"o}nnen. Um dieses Ziel zu erreichen, stehen die Miniaturisierung und Parallelisierung im Mittelpunkt des Forschungsinteresses. Die f{\"u}hrende Methode im Bereich der DNA-Analytik ist derzeit die Realtime-PCR. Dieser Technologie sind hinsichtlich der Multiplexf{\"a}higkeit technologischen H{\"u}rden gesetzt, da derzeit nur eine Analyse von maximal vier Parametern parallel in einem Versuchsansatz erfolgen kann. Microarrays stellen hingegen die ben{\"o}tigten Voraussetzungen zur Verf{\"u}gung, um als Werkzeuge f{\"u}r die Multiparameteranalyse in verschiedensten Anwendungsbereichen zu dienen. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit war es, Multiplex-PCRs und diagnostische Microarrays zu entwickeln, die f{\"u}r analytische Fragestellungen eine schnelle und zuverl{\"a}ssige Multiparameteranalytik erm{\"o}glichen, um die bisherigen Einschr{\"a}nkungen aktueller Nachweisverfahren zu vermeiden. Als Anwendungen wurden zum einen ein Nachweissystem f{\"u}r acht relevante Gefl{\"u}gelpathogene zur {\"U}berwachung in der Gefl{\"u}gelzucht, zum anderen ein Nachweissystem zur Identifikation potentiell allergener Lebensmittelinhaltstoffe entwickelt. Neben der Entwicklung geeigneter PCR und Multiplex-PCR-Verfahren sowie spezifischer Microarrays f{\"u}r die Detektion der gesuchten Zielsequenzen stand auch die weiterf{\"u}hrende Integration von DNA-Amplifikation und Microarray-Technologie im Fokus dieser Arbeit. Die OnChip-Amplifikation stellt eine M{\"o}glichkeit dar, um DNA-Analytik und Detektion in einem Reaktionsschritt zu integrieren. Entsprechend wurden die in der Arbeit entwickelten PCR- und Multiplex-PCR-Verfahren zum Nachweis potentieller allergener Lebensmittelinhaltsstoffe f{\"u}r die OnChip-Amplifikation adaptiert und Reaktionsbedingungen getestet, die eine Multiparameteranalyse auf dem Chip erm{\"o}glichen. Die entwickelten OnChip-PCR-Verfahren zeigten eine hohe Spezifit{\"a}t sowohl in Single- als auch in der Multiplex-OnChip-PCR. Eine Sensitivit{\"a}t von 10 Kopien bzw. <10ppm konnte in Single-OnChip-PCRs f{\"u}r den Nachweis allergener Lebensmittelinhaltsstoffe gezeigt werden. In Multiplex-OnChip-PCRs konnten 10-100ppm allergene Verunreinigungen spezifisch in unterschiedlichen Lebensmitteln nachgewiesen werden. Ein weiterer Schritt in Richtung einer m{\"o}glichen Verwendung im Point of Care-Bereich stellt der Einsatz eines isothermalen Amplifikationsverfahrens dar. Vorteil eines solchen Verfahrens ist die M{\"o}glichkeit, auf das ansonsten ben{\"o}tigte Thermocycling zu verzichten. Dies vereinfacht eine Integration der OnChip-Amplifikation in mobile Analyseger{\"a}te oder Lab on Chip-Systeme und qualifiziert das Verfahren f{\"u}r den Einsatz in Point of Care-Umgebungen. In dieser Arbeit wurde eine noch junge isothermale Amplifikationsmethode, die helikase-abh{\"a}ngige Amplifikation (HDA), hinsichtlich ihrer Eignung f{\"u}r die Integration auf einem Microarray getestet. Hierf{\"u}r konnte die bislang erste OnChip-HDA f{\"u}r Einzel- und Duplex-Nachweise von Pathogenen entwickelt werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Breitenstein2012,
author = {Breitenstein, Michael},
title = {Ortsaufgel{\"o}ster Aufbau von DNA-Nanostrukturen auf Glasoberfl{\"a}chen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61857},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2012},
abstract = {Im Fokus dieser Arbeit stand der Aufbau einer auf DNA basierenden Nanostruktur. Der universelle Vier-Buchstaben-Code der DNA erm{\"o}glicht es, Bindungen auf molekularer Ebene zu adressieren. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften der DNA pr{\"a}destinieren dieses Makromolek{\"u}l f{\"u}r den Einsatz und die Verwendung als Konstruktionselement zum Aufbau von Nanostrukturen. Das Ziel dieser Arbeit war das Aufspannen eines DNA-Stranges zwischen zwei Fixpunkten. Hierf{\"u}r war es notwendig, eine Methode zu entwickeln, welche es erm{\"o}glicht, Funktionsmolek{\"u}le als Ankerelemente ortsaufgel{\"o}st auf eine Oberfl{\"a}che zu deponieren. Das Deponieren dieser Molek{\"u}le sollte dabei im unteren Mikrometermaßstab erfolgen, um den Abmaßen der DNA und der angestrebten Nanostruktur gerecht zu werden. Das eigens f{\"u}r diese Aufgabe entwickelte Verfahren zum ortsaufgel{\"o}sten Deponieren von Funktionsmolek{\"u}len nutzt das Bindungspaar Biotin-Neutravidin. Mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops (AFM) wurde eine zu einem „Stift" umfunktionierte Rasterkraftmikroskopspitze so mit der zu deponierenden „Tinte" beladen, dass das Absetzen von Neutravidin im unteren Mikrometermaßstab m{\"o}glich war. Dieses Neutravidinmolek{\"u}l {\"u}bernahm die Funktion als Bindeglied zwischen der biotinylierten Glasoberfl{\"a}che und dem eigentlichen Adressmolek{\"u}l. Das somit generierte Neutravidin-Feld konnte dann mit einem biotinylierten Adressmolek{\"u}l durch Inkubation funktionalisiert werden. Namensgebend f{\"u}r dieses Verfahren war die M{\"o}glichkeit, Neutravidin mehrmals zu deponieren und zu adressieren. Somit ließ sich sequenziell ein Mehrkomponenten-Feld aufbauen. Die Einschr{\"a}nkung, mit einem AFM nur eine Substanz deponieren zu k{\"o}nnen, wurde so umgangen. Ferner mußten Ankerelemente geschaffen werden, um die DNA an definierten Punkten immobilisieren zu k{\"o}nnen. Die Bearbeitung der DNA erfolgte mit molekularbiologischen Methoden und zielte darauf ab, einen DNA-Strang zu generieren, welcher an seinen beiden Enden komplement{\"a}re Adressequenzen enth{\"a}lt, um gezielt mit den oberfl{\"a}chenst{\"a}ndigen Ankerelementen binden zu k{\"o}nnen. Entsprechend der Geometrie der mit dem AFM erzeugten Fixpunkte und den oligonukleotidvermittelten Adressen kommt es zur Ausbildung einer definierten DNA-Struktur. Mit Hilfe von fluoreszenzmikroskopischen Methoden wurde die aufgebaute DNA-Nanostruktur nachgewiesen. Der Nachweis der nanoskaligen Interaktion von DNA-bindenden Molek{\"u}len mit der generierten DNA-Struktur wurde durch die Bindung von PNA (peptide nucleic acid) an den DNA-Doppelstrang erbracht. Diese PNA-Bindung stellt ihrerseits ein funktionales Strukturelement im Nanometermaßstab dar und wird als Nanostrukturbaustein verstanden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Marschan2005,
author = {Marschan, Xenia},
title = {Mikroarray-basierte Detektion von mRNA aus Zellen mittels On-Chip-PCR},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5457},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Bei konventionellen Mikroarray-Experimenten zur Genexpressionsanalyse wird fluoreszenz- oder radioaktiv-markierte cDNA oder RNA mit immobilisierten Proben hybridisiert. F{\"u}r ein gut detektierbares und auswertbares Ergebnis werden jedoch pro Array mindestens 15 - 20 \&\#181;g Hybridisierungstarget ben{\"o}tigt. Dazu m{\"u}ssen entweder 15 - 20 \&\#181;g RNA direkt durch Reverse Transkription in markierte cDNA umgeschrieben werden oder bei Vorhandensein von weniger Startmaterial die RNA amplifiziert werden (Standard- Affymetrix-Protokolle, Klur et al. 2004). Oft sind damit zeit- und kostenintensive Probenpr{\"a}parationen verbunden und das Ergebnis ist nicht immer reproduzierbar. Obwohl es inzwischen einige Protokolle gibt, die dieses Problem zu l{\"o}sen versuchen (Zhang et al. 2001, Iscove et al. 2002, McClintick et al. 2003, Stirewalt et al. 2004), eine optimale, leicht handbare und reproduzierbare Methode gibt es weiterhin nicht, weshalb in dieser Arbeit ein weiterer L{\"o}sungsansatz gesucht wurde. In der vorgestellten Arbeit werden zwei einfache Methoden beschrieben, mit denen Gene aus geringen RNA-Mengen nachgewiesen werden k{\"o}nnen: erstens die On Chip- RT-PCR mit cDNA als Matrize und zweitens diese Methode als One-Step-Reaktion mit RNA als Matrize. Beide Methoden beruhen auf dem Prinzip der PCR an immobilisierten Primern auf einer Chipoberfl{\"a}che. Diese M{\"o}glichkeit der exponentiellen Amplifikation ist reproduzierbar und sensitiv. In Experimenten zur Etablierung des On-Chip-PCR-Systems wurden f{\"u}r die Immobilisierung der Primer verschiedene Kopplungsmethoden verwendet. Die affine Kopplung {\"u}ber Biotin- Streptavidin erwies sich als geeignet. Die On-Chip-Reaktion an kovalent gebundenen Primern wurde f{\"u}r amino-modifizierte Primer auf Epoxy-Oberfl{\"a}chen sowie f{\"u}r EDC-Kopplung auf silanisierten Oberfl{\"a}chen gezeigt. F{\"u}r die letztgenannte Methode wurde die On-Chip-PCR optimiert, dass Spottingkonzentrationen der Primer von 5 - 10\&\#181;M schon ausreichend sind. Der Einsatz von fluoreszenz-markierten Primern w{\"a}hrend der PCR erm{\"o}glicht eine unmittelbare Auswertung nach der Synthese ohne zus{\"a}tzliche Detektionsschritte. In dieser Arbeit konnte außerdem mit der vorgestellten Methode der simultane Nachweis zweier Gene gezeigt werden. Die Methode kann noch als Multiplex-Analyse ausgebaut werden, um so mehrere Gene in gleichzeitig einem Ansatz nachweisen zu k{\"o}nnen. Die Ergebnisse der Versuche mit Matrizen aus unterschiedlichen Zelltypen deuten darauf hin, dass die On-Chip-RT-PCR eine weitere optimale Methode f{\"u}r den Nachweis von gering exprimierten Genen bietet.},
subject = {Polymerase-Kettenreaktion},
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{Froemmel2013,
author = {Fr{\"o}mmel, Ulrike},
title = {Vergleichende geno- und ph{\"a}notypische Charakterisierung von Escherichia coli aus Menschen, Hausschweinen und Wildtieren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-69147},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2013},
abstract = {Escherichia (E.) coli ist als kommensales Bakterium ein wichtiger Bestandteil des Mikrobioms von S{\"a}ugern, jedoch zudem der h{\"a}ufigste Infektionserreger des Menschen. Entsprechend des Infektionsortes werden intestinal (InPEC) und extraintestinal pathogene E. coli (ExPEC) unterschieden. Die Pathogenese von E. coli-Infektionen ist durch Virulenzfaktoren determiniert, welche von jeweils spezifischen virulenzassoziierten Genen (inVAGs und exVAGs) kodiert werden. H{\"a}ufig werden exVAGs auch in E. coli-Isolaten aus dem Darm gesunder Wirte nachgewiesen. Dies f{\"u}hrte zu der Vermutung, dass exVAGs die intestinale Kolonisierung des Wirtes durch E. coli unterst{\"u}tzen. Das Hauptziel dieser Arbeit bestand darin, das Wissen {\"u}ber den Einfluss von exVAGs auf die Besiedlung und damit die Adh{\"a}sion von E. coli an Epithelzellen des Darmtraktes zu erweitern. Die Durchf{\"u}hrung einer solch umfassenden E. coli-Populationsstudie erforderte die Etablierung neuer Screeningmethoden. F{\"u}r die genotypische Charakterisierung wurden mikropartikelbasierte Multiplex-PCR-Assays zum Nachweis von 44 VAGs und der Phylogenie etabliert. F{\"u}r die ph{\"a}notypische Charakterisierung wurden Adh{\"a}sions- und Zytotoxizit{\"a}tsassays etabliert. Die Screeningmethoden basieren auf der VideoScan-Technologie, einem automatisierten bildbasierten Multifluoreszenzdetektionssystem. Es wurden 398 E. coli-Isolate aus 13 Wilds{\"a}ugerarten und 5 Wildvogelarten sowie aus gesunden und harnwegserkrankten Menschen und Hausschweinen charakterisiert. Die Adh{\"a}sionsassays hatten zum Ziel, sowohl die Adh{\"a}sionsraten als auch die Adh{\"a}sionsmuster der 317 nicht h{\"a}molytischen Isolate auf 5 Epithelzelllinien zu bestimmen. Die Zytotoxizit{\"a}t der 81 h{\"a}molytischen Isolate wurde in Abh{\"a}ngigkeit der Inkubationszeit auf 4 Epithelzelllinien gepr{\"u}ft. In den E. coli-Isolaten wurde eine Reihe von VAGs nachgewiesen. Potentielle InPEC, insbesondere shigatoxinproduzierende und enteropathogene E. coli wurden aus Menschen, Hausschweinen und Wildtieren, vor allem aus Rehen und Feldhasen isoliert. exVAGs wurden mit stark variierender Pr{\"a}valenz in Isolaten aus allen Arten detektiert. Die gr{\"o}ßte Anzahl und das breiteste Spektrum an exVAGs wurde in Isolaten aus Urin harnwegserkrankter Menschen, gefolgt von Isolaten aus Dachsen und Rehen nachgewiesen. In Isolaten der phylogenetischen Gruppe B2 wurden mehr exVAGs detektiert als in den Isolaten der phylogenetischen Gruppen A, B1 und D. Die Ergebnisse der Adh{\"a}sionsassays zeigten, dass die meisten Isolate zelllinien-, gewebe- oder wirtsspezifisch adh{\"a}rierten. Ein Drittel der Isolate adh{\"a}rierte an keiner Zelllinie und nur zwei Isolate adh{\"a}rierten stark an allen Zelllinien. Grunds{\"a}tzlich adh{\"a}rierten mehr Isolate an humanen sowie an intestinalen Zelllinien. Besonders Isolate aus Eichh{\"o}rnchen und Amseln sowie aus Urin harnwegserkrankter Menschen und Hausschweine waren in der Lage, stark zu adh{\"a}rieren. Hierbei bildeten die Isolate als Adh{\"a}sionsmuster diffuse Adh{\"a}sion, Mikrokolonien, Ketten und Agglomerationen. Mittels statistischer Analysen wurden Assoziationen zwischen exVAGs und einer hohen Adh{\"a}sionsrate ersichtlich. So war beispielsweise das Vorkommen von afa/dra mit einer h{\"o}heren Adh{\"a}sionsrate auf Caco-2- und 5637-Zellen und von sfa/foc auf IPEC-J2-Zellen assoziiert. Die Ergebnisse der Zytotoxizit{\"a}tsassays zeigten eine sehr starke und zeitabh{\"a}ngige Zerst{\"o}rung der Monolayer aller Epithelzelllinien durch die α-H{\"a}molysin-positiven Isolate. Auffallend war die hohe Toxizit{\"a}t h{\"a}molytischer Isolate aus Wildtieren gegen{\"u}ber den humanen Zelllinien. Mit den innerhalb dieser Arbeit entwickelten Screeningmethoden war es m{\"o}glich, große Mengen an Bakterien zu charakterisieren. Es konnte ein {\"U}berblick {\"u}ber die Verbreitung von VAGs in E. coli aus unterschiedlichen Wirten gewonnen werden. Besonders Wildtiere wurden sowohl durch den Nachweis von VAGs in den entsprechenden Isolaten, verbunden mit deren Adh{\"a}sionsf{\"a}higkeit und ausgepr{\"a}gter Zytotoxizit{\"a}t als Reservoire pathogener E. coli identifiziert. Ebenso wurde eine zelllinienspezifische Adh{\"a}sion von Isolaten mit bestimmten exVAGs deutlich. Damit konnte der m{\"o}gliche Einfluss von exVAGs auf die intestinale Kolonisierung best{\"a}tigt werden. In weiterf{\"u}hrenden Arbeiten sind jedoch Expressions- und Funktionsanalysen der entsprechenden Proteine unerl{\"a}sslich. Es wird anhand der Mikrokoloniebildung durch kommensale E. coli vermutet, dass Adh{\"a}sionsmuster und demzufolge Kolonisierungsstrategien, die bisher pathogenen E. coli zugeschrieben wurden, eher als generelle Kolonisierungsstrategien zu betrachten sind. Das E. coli-α-H{\"a}molysin wirkt im Allgemeinen zytotoxisch auf Epithelzellen. Ein in der Fachliteratur diskutierter adh{\"a}sionsunterst{\"u}tzender Mechanismus dieses Toxins ist demnach fragw{\"u}rdig. Innerhalb dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die entwickelten Screeningmethoden umfassende Analysen einer großen Anzahl an E. coli-Isolaten erm{\"o}glichen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Wunderlich2014,
author = {Wunderlich, Kai},
title = {Entwicklung einer parallelen Mehrkomponentenanalyse von Antigen-Antik{\"o}rper-Reaktionen in der Dopinganalyse},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-76869},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {VIII, 130},
year = {2014},
abstract = {Weltweit streben Anti-Doping Institute danach jene Sportler zu {\"u}berf{\"u}hren, welche sich unerlaubter Mittel oder Methoden bedienen. Die hierf{\"u}r notwendigen Testsysteme werden kontinuierlich weiterentwickelt und neue Methoden aufgrund neuer Wirkstoffe der Pharmaindustrie etabliert. Gegenstand dieser Arbeit war es, eine parallele Mehrkomponentenanalyse auf Basis von Antigen-Antik{\"o}rper Reaktionen zu entwickeln, bei dem es prim{\"a}r um Verringerung des ben{\"o}tigten Probevolumens und der Versuchszeit im Vergleich zu einem Standard Nachweis-Verfahren ging. Neben der Verwendung eines Multiplex Ansatzes und der Mikroarraytechnologie stellten ebenfalls die Genauigkeit aller Messparameter, die Stabilit{\"a}t des Versuchsaufbaus sowie die Performance {\"u}ber einen Einfach-Blind-Ansatz Herausforderungen dar. Die Anforderung an den Multiplex Ansatz, keine falschen Signale trotz {\"a}hnlicher Strukturen zu messen, konnte durch die gezielte Kombination von spezifischen Antik{\"o}rpern realisiert werden. Hierf{\"u}r wurden neben Kreuzreaktivit{\"a}tstests auf dem Mikroarray parallel erfolgreich Western Blot Versuche durchgef{\"u}hrt. Jene Antik{\"o}rper, welche in diesen Versuchen die gesetzten Anforderungen erf{\"u}llten, wurden f{\"u}r das Ermitteln der kleinsten nachweisbaren Konzentration verwendet. {\"U}ber das Optimieren der Versuchsbedingungen konnte unter Verwendung von Tween in der Waschl{\"o}sung sowohl auf Glas als auch auf Kunststoff die Hintergrundfluoreszenz reduziert und somit eine Steigerung des Signal/Hintergrundverh{\"a}ltnisses erreicht werden. In den Versuchen zu Ermittlung der Bestimmungsgrenze wurde f{\"u}r das humane Choriongonadotropin (hCG-i) eine Konzentration von 10 mU/ml, f{\"u}r dessen beta-Untereinheit (hCG-beta) eine Konzentration von 3,6 mU/ml und f{\"u}r das luteinisierende Hormon (LH) eine Konzentration von 10 mU/ml bestimmt. Den ermittelten Wert im Serum f{\"u}r das hCG-i entspricht dem von der Welt-Anti-Dopin-Agentur (WADA) geforderten Wert in Urin von 5 mU/ml. Neben der Ermittlung von Bestimmungsgrenzen wurden diese hinsichtlich auftretender Matrixeffekte in Serum und Blut gemessen. Wie aus den Versuchen zur Ermittlung von Kreuzreaktivit{\"a}ten auf dem Mikroarray zu entnehmen ist, lassen sich das LH, das hCG-i und hCG-β ebenfalls in Serum und Blut messen. Die Durchf{\"u}hrung einer Performance-Analyse {\"u}ber einem Einfach-Blind-Ansatz mit 130 Serum Proben, wurde ebenfalls {\"u}ber dieses System realisiert. Die ausgewerteten Proben wurden anschließend {\"u}ber eine Grenzwertoptimierungskurve analysiert und die diagnostische Spezifit{\"a}t ermittelt. F{\"u}r die Messungen des LH konnte eine Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t von 100\% erreicht werden. Demnach wurden alle negativen und positiven Proben eindeutig interpretiert. F{\"u}r das hCG-β konnte ebenfalls eine Spezifit{\"a}t von 100\% und eine Sensitivit{\"a}t von 97\% erreicht werden. Die hCG-i Proben wurden mit einer Spezifit{\"a}t von 100\% und eine Sensitivit{\"a}t von 97,5\% gemessen. Um den Nachweis zu erbringen, dass dieser Versuchsaufbau {\"u}ber mehrere Wochen stabile Signale bei Vermessen von identischen Proben liefert, wurde ein {\"u}ber zw{\"o}lf Wochen angesetzter Stabilit{\"a}tstest f{\"u}r alle Parameter erfolgreich in Serum und Blut durchgef{\"u}hrt. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit erfolgreich eine Mehrkomponentenanalyse als Multiplex Ansatz auf einem Mikroarray entwickelt werden. Die Durchf{\"u}hrung der Performance-Analyse und des Stabilit{\"a}tstests zeigen bereits die m{\"o}gliche Einsatzf{\"a}higkeit dieses Tests im Kontext einer Dopinganalyse.},
language = {de}
}
@phdthesis{Buechner2014,
author = {B{\"u}chner, Kerstin},
title = {Modifizierung und Charakterisierung von Wellenleitermaterialien f{\"u}r Biosensoranwendungen},
pages = {129},
year = {2014},
language = {de}
}
@phdthesis{Connor2016,
author = {Connor, Daniel Oliver},
title = {Identifikation und Charakterisierung neuer immunogener Proteine und anschließende Generierung rekombinanter Antik{\"o}rper mittels Phage Display},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-104120},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {VII, 112, lv Seiten},
year = {2016},
abstract = {Seit der Einf{\"u}hrung von Antibiotika in die medizinische Behandlung von bakteriellen Infektionskrankheiten existiert ein Wettlauf zwischen der Evolution von Bakterienresistenzen und der Entwicklung wirksamer Antibiotika. W{\"a}hrend bis in die 80er Jahre verst{\"a}rkt an neuen Antibiotika geforscht wurde, gewinnen multiresistente Keime heute zunehmend die Oberhand. Um einzelne Pathogene erfolgreich nachzuweisen und zu bek{\"a}mpfen, ist ein grundlegendes Wissen {\"u}ber den Erreger unumg{\"a}nglich. Bakterielle Proteine, die bei einer Infektion vorrangig vom Immunsystem prozessiert und pr{\"a}sentiert werden, k{\"o}nnten f{\"u}r die Entwicklung von Impfstoffen oder gezielten Therapeutika n{\"u}tzlich sein. Auch f{\"u}r die Diagnostik w{\"a}ren diese immundominanten Proteine interessant. Allerdings herrscht ein Mangel an Wissen {\"u}ber spezifische Antigene vieler pathogener Bakterien, die eine eindeutige Diagnostik eines einzelnen Erregers erlauben w{\"u}rden. Daher wurden in dieser Arbeit vier verschiedene Humanpathogene mittels Phage Display untersucht: Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Borrelia burgdorferi und Clostridium difficile. Hierf{\"u}r wurden aus der genomischen DNA der vier Erreger Bibliotheken konstruiert und durch wiederholte Selektion und Amplifikation, dem sogenannten Panning, immunogene Proteine isoliert. F{\"u}r alle Erreger bis auf C. difficile wurden immunogene Proteine aus den jeweiligen Bibliotheken isoliert. Die identifizierten Proteine von N. meningitidis und B. burgdorferi waren gr{\"o}ßtenteils bekannt, konnten aber in dieser Arbeit durch Phage Display verifiziert werden. F{\"u}r N. gonorrhoeae wurden 21 potentiell immunogene Oligopeptide isoliert, von denen sechs Proteine als neue zuvor unbeschriebene Proteine mit immunogenem Charakter identifiziert wurden. Von den Phagen-pr{\"a}sentierten Oligopeptide der 21 immunogenen Proteine wurden Epitopmappings mit verschiedenen polyklonalen Antik{\"o}rpern durchgef{\"u}hrt, um immunogene Bereiche n{\"a}her zu identifizieren und zu charakterisieren. Bei zehn Proteinen wurden lineare Epitope eindeutig mit drei polyklonalen Antik{\"o}rpern identifiziert, von f{\"u}nf weiteren Proteinen waren Epitope mit mindestens einem Antik{\"o}rper detektierbar. F{\"u}r eine weitere Charakterisierung der ermittelten Epitope wurden Alaninscans durchgef{\"u}hrt, die eine detaillierte Auskunft {\"u}ber kritische Aminos{\"a}uren f{\"u}r die Bindung des Antik{\"o}rpers an das Epitop geben. Ausgehend von dem neu identifizierten Protein mit immunogenem Charakter NGO1634 wurden 26 weitere Proteine aufgrund ihrer funktionellen {\"A}hnlichkeit ausgew{\"a}hlt und mithilfe bioinformatischer Analysen auf ihre Eignung zur Entwicklung einer diagnostischen Anwendung analysiert. Durch Ausschluss der meisten Proteine aufgrund ihrer Lokalisation, Membrantopologie oder unspezifischen Proteinsequenz wurden scFv-Antik{\"o}rper gegen acht Proteine mittels Phage Display generiert und anschließend als scFv-Fc-Fusionsantik{\"o}rper produziert und charakterisiert. Die hier identifizierten Proteine und linearen Epitope k{\"o}nnten einen Ansatzpunkt f{\"u}r die Entwicklung einer diagnostischen oder therapeutischen Anwendung bieten. Lineare Epitopsequenzen werden h{\"a}ufig f{\"u}r die Impfstoffentwicklung eingesetzt, sodass vor allem die in dieser Arbeit bestimmten Epitope von Membranproteinen interessante Kandidaten f{\"u}r weitere Untersuchungen in diese Richtung sind. Durch weitere Untersuchungen k{\"o}nnten m{\"o}glicherweise unbekannte Virulenzfaktoren entdeckt werden, deren Inhibierung einen entscheidenden Einfluss auf Infektionen haben k{\"o}nnten.},
language = {de}
}
@phdthesis{Tanne2015,
author = {Tanne, Johannes},
title = {Direkter Elektronentransfer und Bioelektrokatalyse H{\"a}m-haltiger Redoxproteine und -enzyme an geladenen MWCNT-Polyanilin- Hybriden in elektrochemischen Biosensoren},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {112},
year = {2015},
language = {de}
}
@phdthesis{Danckert2018,
author = {Danckert, Lena},
title = {Immunscreening Virulenz-adaptierter Expressionsbibliotheken aus einem in vitro Infektionsmodell mit Salmonella Enteritidis},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-421108},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {144},
year = {2018},
abstract = {Die Folgen einer lebensmittelbedingten Erkrankung sind zum Teil gravierend, insbesondere f{\"u}r Kinder und immunsupprimierte Menschen. Hierbei geh{\"o}ren Salmonella und Campylobacter zu den h{\"a}ufigsten Erregern, die verantwortlich f{\"u}r gastrointestinale Erkrankungen in Deutschland sind. Trotz umfassender Maßnahmen der EU zur Pr{\"a}vention und Bek{\"a}mpfung von Salmonellen in Gefl{\"u}gelbest{\"a}nden und der Lebensmittel-Industrie, wird von einem stagnierenden Trend von Infektionszahlen berichtet. Zoonose-Erreger wie Salmonellen k{\"o}nnen {\"u}ber Nutztiere in die Nahrungskette des Menschen gelangen, wodurch sich Infektionsherde schnell ausbreiten k{\"o}nnen. Dabei sind bestehende Pr{\"a}ventionsstrategien f{\"u}r Gefl{\"u}gel vorhanden, die aber nicht auf den Menschen {\"u}bertragbar sind. Folglich sind Diagnostik und Pr{\"a}vention in der Lebensmittelindustrie essentiell. Deshalb besteht ein hoher Bedarf f{\"u}r spezifische, sensitive und zuverl{\"a}ssige Nachweismethoden, die eine Point-of-care Diagnostik gew{\"a}hrleisten. Durch ein wachsendes Verst{\"a}ndnis der wirtsspezifischen Faktoren von S. enterica Serovaren kann die Entwicklung sowohl neuartiger diagnostischer Methoden, als auch neuartiger Therapien und Impfstoffe maßgeblich vorangetrieben werden. Infolgedessen wurde in dieser Arbeit ein infektions{\"a}hnliches in vitro Modell f{\"u}r S. Enteritidis etabliert und darauf basierend eine umfassende Untersuchung zur Identifizierung neuer Zielstrukturen f{\"u}r den Erreger durchgef{\"u}hrt. W{\"a}hrend einer Salmonellen-Infektion ist die erste zellul{\"a}re Barriere im Wirt die Epithelschicht. Dementsprechend wurde eine humane Zelllinie (CaCo 2, Darmepithel) f{\"u}r die Pathogen-Wirt-Studie ausgew{\"a}hlt. Das Salmonellen-Transkriptom und morphologische Eigenschaften der Epithelzellen wurden in verschiedenen Phasen der Salmonellen-Infektion untersucht und mit bereits gut beschriebenen Virulenzfaktoren und Beobachtungen in Bezug gesetzt. Durch dieses Infektionsmodell konnte ein spezifischer Ph{\"a}notyp f{\"u}r die intrazellul{\"a}ren Salmonellen in den Epithelzellen nachgewiesen werden. Zudem wurde aufgezeigt, dass bereits die Kultivierung in Fl{\"u}ssigmedium einen invasionsaktiven Zustand der Salmonellen erzeugt. Allerdings wurde durch die Kokultivierung mit Epithelzellen eine zus{\"a}tzliche Expression relevanter Gene induziert, um eine effiziente Adh{\"a}sion und Transmembran-Transport zu gew{\"a}hrleisten. Letzterer ist charakteristisch f{\"u}r die intrazellul{\"a}re Limitierung von N{\"a}hrstoffen und pr{\"a}gt den infektionsrelevanten Status. Unter Ber{\"u}cksichtigung dieser Faktoren ergab sich ein Ph{\"a}notyp, der eindeutig Mechanismen zur Wirtsadaptation und m{\"o}glicherweise auch Pathogenese aufzeigt. Die intrazellul{\"a}ren Bakterien m{\"u}ssen vom Wirt separiert werden, was ein wesentlicher Schritt f{\"u}r Pathogen-bestimmende Analysen ist. Hierbei wurde mithilfe einer Detergenz-basierten Lyse der eukaryotischen Zellmembran und differentieller Zentrifugation, der eukaryotische Eintrag minimal gehalten. Unter Verwendung der Virulenz-adaptierten Salmonellen wurden Untersuchungen in Hinblick auf die Identifizierung neuer Zielstrukturen f{\"u}r S. Enteritidis durchgef{\"u}hrt. Mithilfe eines immunologischen Screenings wurden neue potentielle Antigene entdeckt. Zu diesem Zweck wurden bakterielle cDNA-basierte Expressionsbibliotheken hergestellt, die durch eine vereinfachte Microarray-Anwendung ein Hochdurchsatzscreening von Proteinen als potentielle Binder erm{\"o}glichen. Folglich konnten neue unbeschriebene Proteine identifiziert werden, die sich durch eine Salmonella-Spezifit{\"a}t oder Membranst{\"a}ndigkeit auszeichnen. Ebenso wurde ein Vergleich der im Screening identifizierten Proteine mit der Regulation der kodierenden Gene im infektions{\"a}hnlichen Modell durchgef{\"u}hrt. Dabei wurde deutlich, dass die H{\"a}ufigkeit von Transkripten einen Einfluss auf die Verf{\"u}gbarkeit in der cDNA-Bibliothek und folglich auch auf die Expressionsbibliothek nimmt. Angesichts eines Ungleichgewichts zwischen der Gesamtzahl protein-kodierender Gene in S. Enteritidis zu m{\"o}glichen Klonen, die w{\"a}hrend des Microarray-Screenings untersucht werden k{\"o}nnen, besteht der Bedarf einer Anreicherung von Proteinen in der Expressionsbibliothek. Das infektions{\"a}hnliche Modell zeigte, dass nicht nur Virulenz-assoziierte, sondern auch Stress- und Metabolismus-relevante Gene hochreguliert werden. Durch die Konstruktion dieser spezifischen cDNA-Bibliotheken ist die Erkennung von charakteristischen molekularen Markern gegeben. Weiterhin wurden anhand der Transkriptomanalyse spezifisch hochregulierte Gene identifiziert, die relevant f{\"u}r das intrazellul{\"a}re {\"U}berleben von S. Enteritidis in humanen Epithelzellen sind. Hiervon wurden drei Gene n{\"a}her untersucht, indem ihr Einfluss im infektions{\"a}hnlichen Modell mittels entsprechender Gen-Knockout-St{\"a}mme analysiert wurde. Dabei wurde f{\"u}r eine dieser Mutanten ein reduziertes Wachstum in der sp{\"a}ten intrazellul{\"a}ren Phase nachgewiesen. Weiterf{\"u}hrende in vitro Analysen sind f{\"u}r die Charakterisierung des Knockout-Stamms notwendig, um den Einsatz als potenzielles Therapeutikum zu verifizieren. Zusammenfassend wurde ein in vitro Infektionsmodell f{\"u}r S. Enteritidis etabliert, wodurch neue Zielstrukturen des Erregers identifiziert wurden. Diese sind f{\"u}r diagnostische oder therapeutische Anwendungen interessant. Das Modell l{\"a}sst sich ebenso f{\"u}r andere intrazellul{\"a}re Pathogene {\"u}bertragen und gew{\"a}hrleistet eine zuverl{\"a}ssige Identifizierung von potentiellen Antigenen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Roeser2012,
author = {R{\"o}ser, Claudia},
title = {Charakterisierung der Serotonin-Rezeptoren in den Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61486},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2012},
abstract = {Die F{\"a}higkeit, mit anderen Zellen zu kommunizieren, ist eine grundlegende Eigenschaft aller lebenden Zellen und essentiell f{\"u}r die normale Funktionsweise vielzelliger Organismen. Die Speicheldr{\"u}sen der Schmeißfliege Calliphora vicina bilden ein ausgezeichnetes physiologisches Modellsystem um zellul{\"a}re Signaltransduktionsprozesse an einem intakten Organ zu untersuchen. Die Speichelsekretion wird dabei hormonell durch das biogene Amin Serotonin (5-Hydroxytryptamin; 5-HT) reguliert. 5-HT aktiviert in den sekretorischen Zellen der Dr{\"u}sen {\"u}ber die Bindung an mindestens zwei membranst{\"a}ndige G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCR) zwei separate Signalwege, den IP3/Ca2+- und den cAMP-Signalweg. Zur Identifizierung und Charakterisierung der 5-HT-Rezeptoren in den Speicheldr{\"u}sen von Calliphora wurden unter Anwendung verschiedener Klonierungsstrategien zwei cDNAs (Cv5-ht2α und Cv5-ht7) isoliert, die große {\"A}hnlichkeit zu 5-HT2- und 5-HT7-Rezeptoren aus S{\"a}ugetieren aufweisen. Die Hydropathieprofile der abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenzen postulieren die f{\"u}r GPCRs charakteristische heptahelikale Architektur. Alle Aminos{\"a}uremotive, die f{\"u}r die Ligandenbindung, die Rezeptoraktivierung und die Kopplung an G-Proteine essentiell sind, liegen konserviert vor. Interessanterweise wurde f{\"u}r den Cv5-HT7-Rezeptor eine zus{\"a}tzliche hydrophobe Dom{\"a}ne im N Terminus vorhergesagt. Die Cv5-HT2α-mRNA liegt in zwei alternativ gespleißten Varianten vor. Mittels RT-PCR-Experimenten konnte die Expression beider Rezeptoren in Gehirn und Speicheldr{\"u}sen adulter Fliegen nachgewiesen werden. Ein Antiserum gegen den Cv5-HT7 Rezeptor markiert in den Speicheldr{\"u}sen die basolaterale Plasmamembran. Die Expression der Rezeptoren in einem heterologen System (HEK 293-Zellen) best{\"a}tigte diese als funktionelle 5-HT Rezeptoren. So f{\"u}hrte die Stimulation mit Serotonin f{\"u}r den Cv5-HT2α zu einer dosis-abh{\"a}ngigen Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren Ca2+ Konzentration ([Ca2+]i, EC50 = 24 nM). In Cv5-HT7-exprimierenden Zellen l{\"o}ste 5-HT dosisabh{\"a}ngig (EC50 = 4,1 nM) einen Anstieg der intrazellul{\"a}ren cAMP Konzentration ([cAMP]i) aus. F{\"u}r beide heterolog exprimierten Rezeptoren wurden pharmakologische Profile erstellt. Liganden, die eine Rezeptorsubtyp-spezifische Wirkung vermuten ließen, wurden daraufhin auf ihre Wirkung auf das transepitheliale Potential (TEP) intakter Speicheldr{\"u}senpr{\"a}parate getestet. Drei 5-HT-Rezeptoragonisten: AS 19, R-(+)-Lisurid und 5-Carboxamidotryptamin f{\"u}hrten zu einer cAMP-abh{\"a}ngigen Positivierung des TEP durch eine selektive Aktivierung der 5 HT7-Rezeptoren. Eine selektive Aktivierung des Ca2+-Signalweges durch den Cv5-HT2 Rezeptor ist mit Hilfe von 5-Methoxytryptamin m{\"o}glich. Dagegen konnte Clozapin im TEP als selektiver Cv5-HT7-Rezeptorantagonist best{\"a}tigt werden. Die Kombination eines molekularen Ansatzes mit physiologischen Messungen erm{\"o}glichte somit die Identifikation selektiver Liganden f{\"u}r 5-HT2- bzw. 5-HT7-Rezeptoren aus Calliphora vicina. Dies erm{\"o}glicht zuk{\"u}nftig eine separate Aktivierung der 5-HT-gesteuerten Signalwege und erleichtert dadurch die weitere Erforschung der intrazellul{\"a}ren Signalwege und ihrer Wechselwirkungen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Schumann2008,
author = {Schumann, Silvia},
title = {Funktionelle Charakterisierung von prokaryotischen und eukaryotischen Molybdoflavoenzymen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-43427},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Die Xanthin-Dehydrogenase aus Rhodobacter capsulatus ist ein cytoplasmatisches Enzym, welches ein (αβ)₂ Heterotetramer mit einer Gr{\"o}ße von 275 kDa bildet. Die drei Kofaktoren (Moco, 2[2Fe2S], FAD) sind auf zwei unterschiedlichen Polypeptidketten gebunden. So sind die beiden spektroskopisch unterscheidbaren Eisen-Schwefel-Zentren und das FAD in der XdhA-Untereinheit und der Moco in der XdhB-Untereinheit gebunden. Im ersten Teil dieser Arbeit sollte untersucht werden, warum die R. capsulatus XDH ein Dimer bildet und ob ein intramolekularer Elektronentransfer existiert. Daf{\"u}r wurde eine chim{\"a}re XDH-Variante [(α)₂(β₁wt/β₂E730A)] erzeugt, welche eine aktive und eine inaktive XdhB-Untereinheit tr{\"a}gt. Mit Hilfe von Reduktionsspektren sowie mit der Bestimmung der kinetischen Parameter f{\"u}r die Substrate Xanthin und NAD+ konnte gezeigt werden, dass die chim{\"a}re XDH-Variante katalytisch halb so aktiv war, wie der auf gleiche Weise gereinigte XDH-Wildtyp. Dies verdeutlicht, dass die noch aktive Untereinheit der Chim{\"a}ren selbstst{\"a}ndig und unabh{\"a}ngig Substrat binden und hydroxylieren kann und ein intramolekularer Elektronentransfer zwischen den beiden XdhB-Untereinheiten nicht stattfindet. Ein weiteres Ziel war die funktionelle Charakterisierung der Mus musculus AOX1 sowie der humanen AOX1 hinsichtlich ihrer Substratspezifit{\"a}ten und ihrer biophysikalischen Eigenschaften sowie der Charakterisierung der konservierten Aminos{\"a}uren im aktiven Zentrum der mAOX1. Da bislang noch kein heterologes Expressionssystem f{\"u}r ein aktives und stabiles rekombinantes AO-Protein existierte, wurde ein E. coli Expressionssystem mit der gleichzeitigen Expression der entsprechenden Mocosulfurase f{\"u}r mAOX1 und hAOX1 in dieser Arbeit etabliert. Mit Hilfe dieser Koexpression konnte die Aktivit{\"a}t der rekombinanten mAOX1 um 50 \% gesteigert werden, wenn gleich auch der sulfurierte Moco-Anteil nur 20 \% betrug. Um die konservierten Aminos{\"a}uren im aktiven Zentrum hinsichtlich ihrer Funktion der Substratbindung zu charakterisieren, wurden folgende Varianten erzeugt: V806E, M884R, V806/M884R sowie E1265Q. Mit Hilfe von kinetischen Substratuntersuchungen konnte gezeigt werden, dass die beiden Aminos{\"a}uren Val806 und Met884 f{\"u}r die Erkennung und die Stabilisierung von Aldehyden und N-Heterozyklen essentiell sind. Ein Austausch dieser beiden gegen Glutamat bzw. Arginin (wie bei R. capsulatus XDH) zeigte jedoch keine Xanthin- oder Hypoxanthinumsetzung. F{\"u}r das Glu1265 wurde ebenfalls die Rolle als die Katalyse initiierende Aminos{\"a}ure belegt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Scherling2009,
author = {Scherling, Christian},
title = {Environmental Metabolomics - Metabolomische Studien zu Biodiversit{\"a}t, ph{\"a}notypischer Plastizit{\"a}t und biotischen Wechselwirkungen von Pflanzen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-32411},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2009},
abstract = {Ein genereller Ansatz zur Charakterisierung von biologischen Systemen bietet die Untersuchung des Metaboloms, dessen Analyse als „Metabolomics" bezeichnet wird. "Omics"- Technologien haben das Ziel, ohne Selektionskriterien m{\"o}glichst alle Bestandteile einer biologischen Probe zu detektieren (identifizieren und quantifizieren), um daraus R{\"u}ckschl{\"u}sse auf nicht vorhersehbare und somit neuartige Korrelationen in biologischen Systemen zu ziehen. Ein zentrales Dogma in der Biologie besteht in der Kausalit{\"a}t zwischen Gen - Enzym - Metabolite. Perturbationen auf einer Ebene rufen systemische Antworten hervor, die in einem ver{\"a}nderten Ph{\"a}notyp m{\"u}nden k{\"o}nnen. Metabolite sind die Endprodukte von zellul{\"a}ren regulatorischen Prozessen, deren Abundanz durch die Resonanz auf genetische Modifikationen oder Umwelteinfl{\"u}sse zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Zudem repr{\"a}sentieren Metabolite ultimativ den Ph{\"a}notyp eines Organismus und haben die F{\"a}higkeit als Biomarker zu fungieren. Die integrale Analyse verschiedenster Stoffwechselwegen wie Krebszyklus, Pentosephosphatzyklus oder Calvinzyklus offeriert die Identifikation von metabolischen Mustern. In dieser Arbeit wurden sowohl das targeted Profiling via GC-TOF-MS als auch das untargeted Profiling via GC-TOF-MS und LC-FT-MS als analytische Strategien genutzt, um biologische Systeme anhand ihrer Metabolite zu charakterisieren und um physiologische Muster als Resonanz auf endogene oder exogene Stimuli zu erkennen. Dabei standen die metabolische, ph{\"a}notypische und genotypische Plastizit{\"a}t von Pflanzen im Fokus der Untersuchungen. Metabolische Varianzen eines Ph{\"a}notyps reflektieren die genotyp-abh{\"a}ngige Resonanz des Organismus auf umweltbedingte Parameter (abiotischer und biotischer Stress, Entwicklung) und k{\"o}nnen mit sensitiven Metabolite Profiling Methoden determiniert werden. Diese Anwendungen haben unter anderem auch zum Begriff des „Environmental Metabolomics" gef{\"u}hrt. In Kapitel 2 wurde der Einfluss biotischer Interaktionen von endophytischen Bakterien auf den Metabolismus von Pappelklonen untersucht; Kapitel 3 betrachtet die metabolische Plastizit{\"a}t von Pflanzen im Freiland auf ver{\"a}nderte biotische Interaktionsmuster (Konkurrenz/Diversit{\"a}t/Artenzusammensetzung); Abschließend wurde in Kapitel 4 der Einfluss von spezifischen genetischen Modifikationen an Peroxisomen und den daraus resultierenden ver{\"a}nderten metabolischen Fluss der Photorespiration dargestellt. Aufgrund der sensitiven Analyse- Technik konnten metabolische Ph{\"a}notypen, die nicht zwingend in einen morphologischen Ph{\"a}notyp m{\"u}ndeten, in drei biologischen Systemen identifiziert und in einen stoffwechselphysiologischen Kontext gestellt werden. Die drei untersuchten biologischen Systeme - in vitro- Pappeln, Gr{\"u}nland- Arten (Arrhenatherion-Gesellschaft) und der Modellorganismus (Arabidopsis) - belegten anschaulich die Plastizit{\"a}t des Metabolismus der Arten, welche durch endogene oder exogene Faktoren erzeugt wurden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Pfluger2007,
author = {Pfluger, Paul Thomas},
title = {Der Metabolismus der Tocopherole und Tocotrienole},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-16011},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Vitamin E ist der {\"U}berbegriff f{\"u}r 4 Tocopherole (α, β, γ und δ) sowie 4 Tocotrienole (α, β, γ und δ), die als gemeinsames Merkmal ein Chromanolringsystem sowie eine ges{\"a}ttigte (Tocopherole) bzw. unges{\"a}ttigte (Tocotrienole) Seitenkette aufweisen. Neben ihrer antioxidativen Wirkung (Schutz von Membranen vor Lipidperoxidaton) konnten f{\"u}r einige Vitamin E - Formen auch eine Reihe von hochspezifischen, nicht-antioxidativen Wirkungen in vitro nachgewiesen werden. Meist bleibt jedoch unklar, ob ein solcher Effekt auch in vivo, also im Tiermodel oder direkt im Menschen, gefunden werden kann. In erster Linie m{\"u}sste hierbei gekl{\"a}rt werden, ob die jeweilige Vitamin E - Form auch bioverf{\"u}gbar, also in f{\"u}r eine Wirkung ausreichender Konzentration im Organismus vorhanden ist, oder aber vorher eliminiert und ausgeschieden wird. In dieser Doktorarbeit wurden deshalb wichtige Grundlagen zum Abbau der Tocopherole und Tocotrienole erarbeitet. • In HepG2-Zellen konnte der Abbau der Tocotrienole mit Hilfe fl{\"u}ssig- sowie gaschromatographischer Analysemethoden vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt werden. Wie sich hierbei ergab, verl{\"a}uft der Abbau weitgehend in Analogie zum Abbau der Tocopherole {\"u}ber eine durch Cytochrom P450 katalysierte initiale ω-Hydroxylierung mit 5 nachfolgenden β-Oxidationsschritten. • In vitro konnten in HepG2 - Zellen die Abbauraten der verschiedenen Vitamin E - Formen bestimmt werden. Dies nahmen in folgender Reihenfolge zu: α-Tocopherol < γ-Tocopherol < α-Tocotrienol < γ-Tocotrienol. • Wie sich mit Hilfe eines mit Cytochrom P450 hochangereicherten Homogenats aus Rattenlebern ergab, stellt die initiale ω-Hydroxylierung einen geschwindigkeitsbestimmenden Schritt des Abbaus dar: α-Tocopherol wurde weit langsamer hydroxyliert als alle anderen Vitamin E - Formen. • Der unterschiedliche Abbau von α-Tocopherol und γ-Tocotrienol konnte auch im M{\"a}useversuch in vivo best{\"a}tigt werden. Nach F{\"u}tterung von M{\"a}usen mit α-Tocopherol wurden nur geringe Mengen von α-Tocopherolmetaboliten im Urin der M{\"a}use gefunden, w{\"a}hrend nach Applikation von γ-Tocotrienol hohe Konzentrationen der γ-Tocotrienolmetabolite nachgewiesen wurden. In Plasma und Leber wiederum wurden (dem Futtergehalt entsprechende) hohe α-Tocopherolkonzentrationen entdeckt, w{\"a}hrend γ-Tocotrienol selbst nach hoher Gabe nicht oder nur in Spuren nachweisbar war. In HepG2 - Zellen konnte gezeigt werden, dass γ-Tocotrienol eine cytotoxische Wirkung auf die Hepatocarcinoma-Zelllinie HepG2 entfalten kann, indem durch die Aktivierung der proteolytischen Caspase 3 die Induktion des programmierten Zelltodes (Apoptose) ausgel{\"o}st wird. Abschliessend l{\"a}sst sich festhalten, dass der K{\"o}rper lediglich das nat{\"u}rliche α-Tocopherol vor dem Abbau bewahrt, die anderen Vitamin E - Formen jedoch als Fremdstoffe behandelt und rapide ausscheidet. Als doppelter Schutz vor Verlust des "wertvollen" α-Tocopherol dienen hierbei das α-Tocopherol Transfer Protein sowie die in dieser Arbeit gefundenen Unterschiede im ersten Schritt des Abbaus, der Cytochrom P450 - katalysierten ω-Hydroxylierung. Beides erkl{\"a}rt die bevorzugte Retention von α-Tocopherol im Organsimus und seine hohe Bioaktivit{\"a}t. Will man deshalb in vitro Ergebnisse anderer Vitamin E - Formen auf die in vivo Situation {\"u}bertragen, muss man die geringe Bioverf{\"u}gbarkeit dieser Substanzen ber{\"u}cksichtigen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Urban2008,
author = {Urban, Alexander},
title = {Charakterisierung der Funktion der Rhodanese YnjE f{\"u}r die Molybd{\"a}nkofaktor Biosynthese in Escherichia coli},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-29018},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2008},
abstract = {Die ubiquit{\"a}r verbreitete Molybd{\"a}nkofaktorbiosynthese ist in Escherichia coli (E. coli) bisher am umfassendsten untersucht. Bislang war jedoch nicht bekannt, welche physiologische Schwefelquelle im zweiten Schritt dieses Syntheseweges zur Bildung der charakteristischen Dithiolengruppe genutzt wird. Erste Untersuchungen deuteten auf eine der Cysteindesulfurasen E. colis hin, welche in Verbindung mit einem rhodanese{\"a}hnlichen Protein den Schwefel in Form eines Persulfids {\"u}bertragen. {\"A}hnliche Mechanismen wurden bereits in der humanen Moco-Biosynthese und der Thiaminbiosynthese identifiziert. In dieser Arbeit wurde das E. coli Protein YnjE n{\"a}her charakterisiert. Es handelt sich bei YnjE um ein rhodanese{\"a}hnliches Protein aus drei Rhodanesedom{\"a}nen. Durch Proteinkristallisation und anschliessender R{\"o}ntgenstrukturanalyse wurde die Terti{\"a}rstruktur des YnjE-Proteins analysiert. Die hergestellten Kristalle konnten zur Gewinnung von Strukturdaten vermessen und eine Proteinkristallstruktur f{\"u}r YnjE berechnet werden. Desweiteren besitzt YnjE ein N-terminales Typ I Sekretionssystem abh{\"a}ngiges Sipnalpeptid. Durch Lokalisieungsexperimente wurde die Bedeutung des Signalpeptids f{\"u}r das YnjE-Protein untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass endogenes YnjE sowohl im peri- als auch im cytoplasmatischen Raum lokalisiert ist. Auf Grund von vorhergehenden Studien, wurde eine Funktion des YnjE-Proteins innerhalb der Molybd{\"a}nkofaktorbiosynthese in der Schwefel{\"u}bertragung auf das Protein MoaD in E. coli vermutet und deshalb in dieser Arbeit n{\"a}her untersucht. Es wurde eine Interaktion des YnjE-Proteins mit dem MoeB-Protein, welches f{\"u}r die Thiocarboxylierung des MoaD-Proteins essentiell ist, durch Tandem-Affinit{\"a}tsreinigung und Antik{\"o}rper-basierte Affinit{\"a}tsreinigung nachgewiesen und ein signifikanter positiver Einfluss YnjEs auf die Bildung von Molybdopterin, einer Vorstufe des Molybd{\"a}nkofaktors, best{\"a}tigt. Dabei wurde sowohl der Sulfurierungsgrad des MoaD-Proteins in YnjE und Cysteindesulfurase-knock-out Mutanten untersucht, als auch die Bildung von Molybdopterin in einem in vitro Ansatz in Abh{\"a}ngigkeit von steigenden YnjE-Konzentrationen analysiert. Im Ergebnis kann man daraus schließen, dass der Mechanismus der Schwefel{\"u}bertragung {\"a}hnlich der Thiaminbiosynthese, {\"u}ber eine der drei Cysteindesulfurasen CsdA, SufS oder IscS geschieht, welche Schwefel in Form eines Persulfids auf YnjE {\"u}bertragen k{\"o}nnen. Thiosulfat und Mercaptopyruvat, die Substrate f{\"u}r die beiden Familien der rhodanese{\"a}hnlichen Proteine, Thiosulfat-Sulfurtransferasen und Mercaptopyruvat-Sulfurtransferasen, dienen nicht als Substrate f{\"u}r eine Persulfurierung YnjEs. Durch eine Austauschmutante des Cysteinrestes der aktiven Schleife von YnjE konnte nicht best{\"a}tigt werden, dass dieser Aminos{\"a}urerest und damit die Bildung eines YnjE-gebundenen Persulfids f{\"u}r die positive Beeinflussung der MPT-Synthese essentiell ist. Vielmehr kann durch diese Arbeit von einer Vermittlung der Interaktionen zwischen MoeB, IscS und der MPT-Synthase durch YnjE ausgegangen werden wobei die Cysteindesulfurase IscS den Schwefel f{\"u}r die Thiocarboxylierung des MoaD-Proteins liefert.},
language = {de}
}