TY  - JOUR
A1  - Faber, Eike
T1  - Anti-Germanism in Constantinople or the Revolt of Gainas?
JF  - New perspectives on late antiquity
Y1  - 2011
SN  - 978-1-4438-2718-8
SN  - 978-1-4438-2809-3
SP  - 124
EP  - 135
PB  - Cambridge Scholars
CY  - Newcastle upon Tyne
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Eggert, Kai
A1  - Rawel, Harshadrai Manilal
A1  - Pawelzik, Elke
T1  - In vitro degradation of wheat gluten fractions by Fusarium graminearum proteases
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Fusarium spp. infection of cereal grain is a common problem, which leads to a dramatic loss of grain quality. The aim of the present study was to investigate the effect of Fusarium infection on the wheat storage protein gluten and its fractions, the gliadins and glutenins, in an in vitro model system. Gluten proteins were digested by F. graminearum proteases for 2, 4, 8 and 24 h, separated by Osborne fractionation and characterised by chromatographic (RP-HPLC) and electrophoretic analysis (SDS-Page). Gluten digestion by F. graminearum proteases showed in comparison with gliadins a preference for the glutenins whereas the HMW subfraction was at most affected. In comparison with a untreated control, the HMW subfraction was degraded of about 97% after 4 h incubation with Fusarium proteases. Separate digestion of gliadin and glutenin underlined the preference for HMW-GS. Analogue to the observed change in the gluten composition, the yield of the proteins extracted changed. A higher amount of glutenin fragments was found in the gliadin extraction solution after digestion and could mask a gliadin destruction at the same time. This observation can contribute to explain the frequently reported reduced glutenin amount parallel to an increase in gliadin quantity after Fusarium infection in grains.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 877 
KW  - gluten
KW  - gliadin and glutenin fractions
KW  - peptides
KW  - serine and trypsin protease
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-435102
SN  - 1866-8372
IS  - 877
SP  - 697
EP  - 705
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Bierbach, David
A1  - Schulte, Matthias
A1  - Herrmann, Nina
A1  - Tobler, Michael
A1  - Stadler, Stefan
A1  - Jung, Christian T.
A1  - Kunkel, Benjamin
A1  - Riesch, Rüdiger
A1  - Klaus, Sebastian
A1  - Ziege, Madlen
A1  - Indy, Jeane Rimber
A1  - Arias-Rodriguez, Lenin
A1  - Plath, Martin
T1  - Predator-induced changes of female mating preferences
BT  - innate and experiential effects
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Background

In many species males face a higher predation risk than females because males display elaborate traits that evolved under sexual selection, which may attract not only females but also predators. Females are, therefore, predicted to avoid such conspicuous males under predation risk. The present study was designed to investigate predator-induced changes of female mating preferences in Atlantic mollies (Poecilia mexicana). Males of this species show a pronounced polymorphism in body size and coloration, and females prefer large, colorful males in the absence of predators.
Results

In dichotomous choice tests predator-naïve (lab-reared) females altered their initial preference for larger males in the presence of the cichlid Cichlasoma salvini, a natural predator of P. mexicana, and preferred small males instead. This effect was considerably weaker when females were confronted visually with the non-piscivorous cichlid Vieja bifasciata or the introduced non-piscivorous Nile tilapia (Oreochromis niloticus). In contrast, predator experienced (wild-caught) females did not respond to the same extent to the presence of a predator, most likely due to a learned ability to evaluate their predators' motivation to prey.
Conclusions

Our study highlights that (a) predatory fish can have a profound influence on the expression of mating preferences of their prey (thus potentially affecting the strength of sexual selection), and females may alter their mate choice behavior strategically to reduce their own exposure to predators. (b) Prey species can evolve visual predator recognition mechanisms and alter their mate choice only when a natural predator is present. (c) Finally, experiential effects can play an important role, and prey species may learn to evaluate the motivational state of their predators.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 984 
KW  - sexual selection
KW  - female choice
KW  - non-independent mate choice
KW  - predator recognition
KW  - Poecilia mexicana
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-431099
SN  - 1866-8372
IS  - 984
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Van Donk, Ellen
A1  - Ianora, Adrianna
A1  - Vos, Matthijs
T1  - Induced defences in marine and freshwater phytoplankton
BT  - a review
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Many organisms have developed defences to avoid predation by species at higher trophic levels. The capability of primary producers to defend themselves against herbivores affects their own survival, can modulate the strength of trophic cascades and changes rates of competitive exclusion in aquatic communities. Algal species are highly flexible in their morphology, growth form, biochemical composition and production of toxic and deterrent compounds. Several of these variable traits in phytoplankton have been interpreted as defence mechanisms against grazing. Zooplankton feed with differing success on various phytoplankton species, depending primarily on size, shape, cell wall structure and the production of toxins and deterrents. Chemical cues associated with (i) mechanical damage, (ii) herbivore presence and (iii) grazing are the main factors triggering induced defences in both marine and freshwater phytoplankton, but most studies have failed to disentangle the exact mechanism(s) governing defence induction in any particular species. Induced defences in phytoplankton include changes in morphology (e.g. the formation of spines, colonies and thicker cell walls), biochemistry (such as production of toxins, repellents) and in life history characteristics (formation of cysts, reduced recruitment rate). Our categorization of inducible defences in terms of the responsible induction mechanism provides guidance for future work, as hardly any of the available studies on marine or freshwater plankton have performed all the treatments that are required to pinpoint the actual cue(s) for induction. We discuss the ecology of inducible defences in marine and freshwater phytoplankton with a special focus on the mechanisms of induction, the types of defences, their costs and benefits, and their consequences at the community level.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 881 
KW  - defenses
KW  - algae
KW  - review
KW  - plankton community
KW  - cyanobacteria
KW  - toxins
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-435130
SN  - 1866-8372
IS  - 881
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Abdo, A. A.
A1  - Ackermann, Margit
A1  - Ajello, M.
A1  - Allafort, A. J.
A1  - Baldini, L.
A1  - Ballet, J.
A1  - Barbiellini, G.
A1  - Baring, M. G.
A1  - Bastieri, D.
A1  - Bechtol, K. C.
A1  - Bellazzini, R.
A1  - Berenji, B.
A1  - Blandford, R. D.
A1  - Bloom, E. D.
A1  - Bonamente, E.
A1  - Borgland, A. W.
A1  - Bouvier, A.
A1  - Brandt, T. J.
A1  - Bregeon, Johan
A1  - Brez, A.
A1  - Brigida, M.
A1  - Bruel, P.
A1  - Buehler, R.
A1  - Buson, S.
A1  - Caliandro, G. A.
A1  - Cameron, R. A.
A1  - Cannon, A.
A1  - Caraveo, P. A.
A1  - Carrigan, Svenja
A1  - Casandjian, J. M.
A1  - Cavazzuti, E.
A1  - Cecchi, C.
A1  - Celik, O.
A1  - Charles, E.
A1  - Chekhtman, A.
A1  - Cheung, C. C.
A1  - Chiang, J.
A1  - Ciprini, S.
A1  - Claus, R.
A1  - Cohen-Tanugi, J.
A1  - Conrad, Jan
A1  - Cutini, S.
A1  - Dermer, C. D.
A1  - de Palma, F.
A1  - do Couto e Silva, E.
A1  - Drell, P. S.
A1  - Dubois, R.
A1  - Dumora, D.
A1  - Favuzzi, C.
A1  - Fegan, S. J.
A1  - Ferrara, E. C.
A1  - Focke, W. B.
A1  - Fortin, P.
A1  - Frailis, M.
A1  - Fuhrmann, L.
A1  - Fukazawa, Y.
A1  - Funk, S.
A1  - Fusco, P.
A1  - Gargano, F.
A1  - Gasparrini, D.
A1  - Gehrels, N.
A1  - Germani, S.
A1  - Giglietto, N.
A1  - Giordano, F.
A1  - Giroletti, M.
A1  - Glanzman, T.
A1  - Godfrey, G.
A1  - Grenier, I. A.
A1  - Guillemot, L.
A1  - Guiriec, S.
A1  - Hayashida, M.
A1  - Hays, E.
A1  - Horan, D.
A1  - Hughes, R. E.
A1  - Johannesson, G.
A1  - Johnson, A. S.
A1  - Johnson, W. N.
A1  - Kadler, M.
A1  - Kamae, T.
A1  - Katagiri, H.
A1  - Kataoka, J.
A1  - Knoedlseder, J.
A1  - Kuss, M.
A1  - Lande, J.
A1  - Latronico, L.
A1  - Lee, S. -H.
A1  - Lemoine-Goumard, M.
A1  - Longo, F.
A1  - Loparco, F.
A1  - Lott, B.
A1  - Lovellette, M. N.
A1  - Lubrano, P.
A1  - Madejski, G. M.
A1  - Makeev, A.
A1  - Max-Moerbeck, W.
A1  - Mazziotta, Mario Nicola
A1  - McEnery, J. E.
A1  - Mehault, J.
A1  - Michelson, P. F.
A1  - Mitthumsiri, W.
A1  - Mizuno, T.
A1  - Moiseev, A. A.
A1  - Monte, C.
A1  - Monzani, M. E.
A1  - Morselli, A.
A1  - Moskalenko, I. V.
A1  - Murgia, S.
A1  - Naumann-Godo, M.
A1  - Nishino, S.
A1  - Nolan, P. L.
A1  - Norris, J. P.
A1  - Nuss, E.
A1  - Ohsugi, T.
A1  - Okumura, A.
A1  - Omodei, N.
A1  - Orlando, E.
A1  - Ormes, J. F.
A1  - Paneque, D.
A1  - Panetta, J. H.
A1  - Parent, D.
A1  - Pavlidou, V.
A1  - Pearson, T. J.
A1  - Pelassa, V.
A1  - Pepe, M.
A1  - Pesce-Rollins, M.
A1  - Piron, F.
A1  - Porter, T. A.
A1  - Raino, S.
A1  - Rando, R.
A1  - Razzano, M.
A1  - Readhead, A.
A1  - Reimer, A.
A1  - Reimer, O.
A1  - Richards, J. L.
A1  - Ripken, J.
A1  - Ritz, S.
A1  - Roth, M.
A1  - Sadrozinski, H. F. -W.
A1  - Sanchez, D.
A1  - Sander, A.
A1  - Scargle, J. D.
A1  - Sgro, C.
A1  - Siskind, E. J.
A1  - Smith, P. D.
A1  - Spandre, G.
A1  - Spinelli, P.
A1  - Stawarz, L.
A1  - Stevenson, M.
A1  - Strickman, M. S.
A1  - Sokolovsky, K. V.
A1  - Suson, D. J.
A1  - Takahashi, H.
A1  - Takahashi, T.
A1  - Tanaka, T.
A1  - Thayer, J. B.
A1  - Thayer, J. G.
A1  - Thompson, D. J.
A1  - Tibaldo, L.
A1  - Torres, F.
A1  - Tosti, G.
A1  - Tramacere, A.
A1  - Uchiyama, Y.
A1  - Usher, T. L.
A1  - Vandenbroucke, J.
A1  - Vasileiou, V.
A1  - Vilchez, N.
A1  - Vitale, V.
A1  - Waite, A. P.
A1  - Wang, P.
A1  - Wehrle, A. E.
A1  - Winer, B. L.
A1  - Wood, K. S.
A1  - Yang, Z.
A1  - Ylinen, T.
A1  - Zensus, J. A.
A1  - Ziegler, M.
A1  - Aleksic, J.
A1  - Antonelli, L. A.
A1  - Antoranz, P.
A1  - Backes, Michael
A1  - Barrio, J. A.
A1  - Gonzalez, J. Becerra
A1  - Bednarek, W.
A1  - Berdyugin, A.
A1  - Berger, K.
A1  - Bernardini, E.
A1  - Biland, A.
A1  - Blanch Bigas, O.
A1  - Bock, R. K.
A1  - Boller, A.
A1  - Bonnoli, G.
A1  - Bordas, Pol
A1  - Tridon, D. Borla
A1  - Bosch-Ramon, Valentin
A1  - Bose, D.
A1  - Braun, I.
A1  - Bretz, T.
A1  - Camara, M.
A1  - Carmona, E.
A1  - Carosi, A.
A1  - Colin, P.
A1  - Colombo, E.
A1  - Contreras, J. L.
A1  - Cortina, J.
A1  - Covino, S.
A1  - Dazzi, F.
A1  - de Angelis, A.
A1  - del Pozo, E. De Cea
A1  - De Lotto, B.
A1  - De Maria, M.
A1  - De Sabata, F.
A1  - Mendez, C. Delgado
A1  - Ortega, A. Diago
A1  - Doert, M.
A1  - Dominguez, A.
A1  - Prester, Dijana Dominis
A1  - Dorner, D.
A1  - Doro, M.
A1  - Elsaesser, D.
A1  - Ferenc, D.
A1  - Fonseca, M. V.
A1  - Font, L.
A1  - Lopen, R. J. Garcia
A1  - Garczarczyk, M.
A1  - Gaug, M.
A1  - Giavitto, G.
A1  - Godinovi, N.
A1  - Hadasch, D.
A1  - Herrero, A.
A1  - Hildebrand, D.
A1  - Hoehne-Moench, D.
A1  - Hose, J.
A1  - Hrupec, D.
A1  - Jogler, T.
A1  - Klepser, S.
A1  - Kraehenbuehl, T.
A1  - Kranich, D.
A1  - Krause, J.
A1  - La Barbera, A.
A1  - Leonardo, E.
A1  - Lindfors, E.
A1  - Lombardi, S.
A1  - Lopez, M.
A1  - Lorenz, E.
A1  - Majumdar, P.
A1  - Makariev, E.
A1  - Maneva, G.
A1  - Mankuzhiyil, N.
A1  - Mannheim, K.
A1  - Maraschi, L.
A1  - Mariotti, M.
A1  - Martinez, M.
A1  - Mazin, D.
A1  - Meucci, M.
A1  - Miranda, J. M.
A1  - Mirzoyan, R.
A1  - Miyamoto, H.
A1  - Moldon, J.
A1  - Moralejo, A.
A1  - Nieto, D.
A1  - Nilsson, K.
A1  - Orito, R.
A1  - Oya, I.
A1  - Paoletti, R.
A1  - Paredes, J. M.
A1  - Partini, S.
A1  - Pasanen, M.
A1  - Pauss, F.
A1  - Pegna, R. G.
A1  - Perez-Torres, M. A.
A1  - Persic, M.
A1  - Peruzzo, J.
A1  - Pochon, J.
A1  - Moroni, P. G. Prada
A1  - Prada, F.
A1  - Prandini, E.
A1  - Puchades, N.
A1  - Puljak, I.
A1  - Reichardt, T.
A1  - Reinthal, R.
A1  - Rhode, W.
A1  - Ribo, M.
A1  - Rico, J.
A1  - Rissi, M.
A1  - Ruegamer, S.
A1  - Saggion, A.
A1  - Saito, K.
A1  - Saito, T. Y.
A1  - Salvati, M.
A1  - Sanchez-Conde, M.
A1  - Satalecka, K.
A1  - Scalzotto, V.
A1  - Scapin, V.
A1  - Schultz, C.
A1  - Schweizer, T.
A1  - Shayduk, M.
A1  - Shore, S. N.
A1  - Sierpowska-Bartosik, A.
A1  - Sillanpaa, A.
A1  - Sitarek, J.
A1  - Sobczynska, D.
A1  - Spanier, F.
A1  - Spiro, S.
A1  - Stamerra, A.
A1  - Steinke, B.
A1  - Storz, J.
A1  - Strah, N.
A1  - Struebig, J. C.
A1  - Suric, T.
A1  - Takalo, L. O.
A1  - Tavecchio, F.
A1  - Temnikov, P.
A1  - Terzic, T.
A1  - Tescaro, D.
A1  - Teshima, M.
A1  - Vankov, H.
A1  - Wagner, R. M.
A1  - Weitzel, Q.
A1  - Zabalza, V.
A1  - Zandanel, F.
A1  - Zanin, R.
A1  - Acciari, V. A.
A1  - Arlen, T.
A1  - Aune, T.
A1  - Benbow, W.
A1  - Boltuch, D.
A1  - Bradbury, S. M.
A1  - Buckley, J. H.
A1  - Bugaev, V.
A1  - Cannon, A.
A1  - Cesarini, A.
A1  - Ciupik, L.
A1  - Cui, W.
A1  - Dickherber, R.
A1  - Errando, M.
A1  - Falcone, A.
A1  - Finley, J. P.
A1  - Finnegan, G.
A1  - Fortson, L.
A1  - Furniss, A.
A1  - Galante, N.
A1  - Gall, D.
A1  - Gillanders, G. H.
A1  - Godambe, S.
A1  - Grube, J.
A1  - Guenette, R.
A1  - Gyuk, G.
A1  - Hanna, D.
A1  - Holder, J.
A1  - Huang, D.
A1  - Hui, C. M.
A1  - Humensky, T. B.
A1  - Kaaret, P.
A1  - Karlsson, N.
A1  - Kertzman, M.
A1  - Kieda, D.
A1  - Konopelko, A.
A1  - Krawczynski, H.
A1  - Krennrich, F.
A1  - Lang, M. J.
A1  - Maier, G.
A1  - McArthur, S.
A1  - McCann, A.
A1  - McCutcheon, M.
A1  - Moriarty, P.
A1  - Mukherjee, R.
A1  - Ong, R.
A1  - Otte, N.
A1  - Pandel, D.
A1  - Perkins, J. S.
A1  - Pichel, A.
A1  - Pohl, M.
A1  - Quinn, J.
A1  - Ragan, K.
A1  - Reyes, L. C.
A1  - Reynolds, P. T.
A1  - Roache, E.
A1  - Rose, H. J.
A1  - Rovero, A. C.
A1  - Schroedter, M.
A1  - Sembroski, G. H.
A1  - Senturk, G. D.
A1  - Steele, D.
A1  - Swordy, S. P.
A1  - Tesic, G.
A1  - Theiling, M.
A1  - Thibadeau, S.
A1  - Varlotta, A.
A1  - Vincent, S.
A1  - Wakely, S. P.
A1  - Ward, J. E.
A1  - Weekes, T. C.
A1  - Weinstein, A.
A1  - Weisgarber, T.
A1  - Williams, D. A.
A1  - Wood, M.
A1  - Zitzer, B.
A1  - Villata, M.
A1  - Raiteri, C. M.
A1  - Aller, H. D.
A1  - Aller, M. F.
A1  - Arkharov, A. A.
A1  - Blinov, D. A.
A1  - Calcidese, P.
A1  - Chen, W. P.
A1  - Efimova, N. V.
A1  - Kimeridze, G.
A1  - Konstantinova, T. S.
A1  - Kopatskaya, E. N.
A1  - Koptelova, E.
A1  - Kurtanidze, O. M.
A1  - Kurtanidze, S. O.
A1  - Lahteenmaki, A.
A1  - Larionov, V. M.
A1  - Larionova, E. G.
A1  - Larionova, L. V.
A1  - Ligustri, R.
A1  - Morozova, D. A.
A1  - Nikolashvili, M. G.
A1  - Sigua, L. A.
A1  - Troitsky, I. S.
A1  - Angelakis, E.
A1  - Capalbi, M.
A1  - Carraminana, A.
A1  - Carrasco, L.
A1  - Cassaro, P.
A1  - de la Fuente, E.
A1  - Gurwell, M. A.
A1  - Kovalev, Y. Y.
A1  - Kovalev, Yu. A.
A1  - Krichbaum, T. P.
A1  - Krimm, H. A.
A1  - Leto, Paolo
A1  - Lister, M. L.
A1  - Maccaferri, G.
A1  - Moody, J. W.
A1  - Mori, Y.
A1  - Nestoras, I.
A1  - Orlati, A.
A1  - Pagani, C.
A1  - Pace, C.
A1  - Pearson, R.
A1  - Perri, M.
A1  - Piner, B. G.
A1  - Pushkarev, A. B.
A1  - Ros, E.
A1  - Sadun, A. C.
A1  - Sakamoto, T.
A1  - Tornikoski, M.
A1  - Yatsu, Y.
A1  - Zook, A.
T1  - Insights into the high-energy gamma-Ray emission of markarian 501 fromextensive multifrequency observations in the fermi era
JF  - The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
N2  - We report on the gamma-ray activity of the blazar Mrk 501 during the first 480 days of Fermi operation. We find that the average Large Area Telescope (LAT) gamma-ray spectrum of Mrk 501 can be well described by a single power-law function with a photon index of 1.78 +/- 0.03. While we observe relatively mild flux variations with the Fermi-LAT (within less than a factor of two), we detect remarkable spectral variability where the hardest observed spectral index within the LAT energy range is 1.52 +/- 0.14, and the softest one is 2.51 +/- 0.20. These unexpected spectral changes do not correlate with the measured flux variations above 0.3 GeV. In this paper, we also present the first results from the 4.5 month long multifrequency campaign (2009 March 15-August 1) on Mrk 501, which included the Very Long Baseline Array (VLBA), Swift, RXTE, MAGIC, and VERITAS, the F-GAMMA, GASP-WEBT, and other collaborations and instruments which provided excellent temporal and energy coverage of the source throughout the entire campaign. The extensive radio to TeV data set from this campaign provides us with the most detailed spectral energy distribution yet collected for this source during its relatively low activity. The average spectral energy distribution of Mrk 501 is well described by the standard one-zone synchrotron self-Compton (SSC) model. In the framework of this model, we find that the dominant emission region is characterized by a size less than or similar to 0.1 pc (comparable within a factor of few to the size of the partially resolved VLBA core at 15-43 GHz), and that the total jet power (similar or equal to 10(44) erg s(-1)) constitutes only a small fraction (similar to 10(-3)) of the Eddington luminosity. The energy distribution of the freshly accelerated radiating electrons required to fit the time-averaged data has a broken power-law form in the energy range 0.3 GeV-10 TeV, with spectral indices 2.2 and 2.7 below and above the break energy of 20 GeV. We argue that such a form is consistent with a scenario in which the bulk of the energy dissipation within the dominant emission zone of Mrk 501 is due to relativistic, proton-mediated shocks. We find that the ultrarelativistic electrons and mildly relativistic protons within the blazar zone, if comparable in number, are in approximate energy equipartition, with their energy dominating the jet magnetic field energy by about two orders of magnitude.
KW  - acceleration of particles
KW  - BL Lacertae objects: general
KW  - BL Lacertae objects: individual (Mrk 501)
KW  - galaxies: active
KW  - gamma rays: general
KW  - radiation mechanisms: non-thermal
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1088/0004-637X/727/2/129
SN  - 0004-637X
VL  - 727
IS  - 2
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Lück, Erika
A1  - Rühlmann, Jörg
A1  - Kirchmann, Holger
T1  - Properties of soils from the Swedish long-term fertility experiments  VI. Mapping soil electrical conductivity with different geophysical methods
JF  - Acta agriculturae Scandinavica : Section B, Soil and plant science
N2  - Swedish long-term soil fertility experiments were used to investigate the effect of texture and fertilization regime on soil electrical conductivity. In one geophysical approach, fields were mapped to characterize the horizontal variability in apparent electrical conductivity down to 1.5 m soil depth using an electromagnetic induction meter (EM38 device). The data obtained were geo-referenced by dGPS. The other approach consisted of measuring the vertical variability in electrical conductivity along transects using a multi-electrode apparatus for electrical resistivity tomography (GeoTom RES/IP device) down to 2 m depth. Geophysical field work was complemented by soil analyses. The results showed that despite 40 years of different fertilization regimes, treatments had no significant effects on the apparent electrical conductivity. Instead, the comparison of sites revealed high and low conductivity soils, with gradual differences explained by soil texture. A significant, linear relationship found between apparent electrical conductivity and soil clay content explained 80% of the variability measured. In terms of soil depth, both low and high electrical conductivity values were measured. Abrupt changes in electrical conductivity within a field revealed the presence of 'deviating areas'. Higher values corresponded well with layers with a high clay content, while local inclusions of coarse-textured materials caused a high variability in conductivity in some fields. The geophysical methods tested provided useful information on the variability in soil texture at the experimental sites. The use of spatial EC variability as a co-variable in statistical analysis could be a complementary tool in the evaluation of experimental results.
KW  - Conductivity depth model
KW  - conductivity map
KW  - electrical resistivity
KW  - soil heterogeneity
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1080/09064710.2010.502124
SN  - 0906-4710
VL  - 61
IS  - 5
SP  - 438
EP  - 447
PB  - Taylor & Francis Group
CY  - Oslo
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sperfeld, Erik
T1  - Effects of temperature and co-limiting nutritional components on life history traits of Daphnia magna and its biochemical composition
Y1  - 2011
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Konrad-Schmolke, Matthias
A1  - O'Brien, Patrick J.
A1  - Zack, Thomas
T1  - Fluid Migration above a Subducted Slab-Constraints on Amount, Pathways and Major Element Mobility from Partially Overprinted Eclogite-facies Rocks (Sesia Zone, Western Alps)
JF  - Journal of petrology
N2  - The Western Alpine Sesia-Lanzo Zone (SLZ) is a sliver of eclogite-facies continental crust exhumed from mantle depths in the hanging wall of a subducted oceanic slab. Eclogite-facies felsic and basic rocks sampled across the internal SLZ show different degrees of retrograde metamorphic overprint associated with fluid influx. The weakly deformed samples preserve relict eclogite-facies mineral assemblages that show partial fluid-induced compositional re-equilibration along grain boundaries, brittle fractures and other fluid pathways. Multiple fluid influx stages are indicated by replacement of primary omphacite by phengite, albitic plagioclase and epidote as well as partial re-equilibration and/or overgrowths in phengite and sodic amphibole, producing characteristic step-like compositional zoning patterns. The observed textures, together with the map-scale distribution of the samples, suggest open-system, pervasive and reactive fluid flux across large rock volumes above the subducted slab. Thermodynamic modelling indicates a minimum amount of fluid of 0 center dot 1-0 center dot 5 wt % interacting with the wall-rocks. Phase relations and reaction textures indicate mobility of K, Ca, Fe and Mg, whereas Al is relatively immobile in these medium-temperature-high-pressure fluids. Furthermore, the thermodynamic models show that recycling of previously fractionated material, such as in the cores of garnet porphyroblasts, largely controls the compositional re-equilibration of the exhumed rock body.
KW  - fluid migration
KW  - subduction
KW  - fluid-rock interaction
KW  - Sesia Zone
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1093/petrology/egq087
SN  - 0022-3530
VL  - 52
IS  - 3
SP  - 457
EP  - 486
PB  - Oxford Univ. Press
CY  - Oxford
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Konrad-Schmolke, Matthias
A1  - Zack, Thomas
A1  - O'Brien, Patrick J.
A1  - Barth, Matthias
T1  - Fluid migration above a subducted slab - Thermodynamic and trace element modelling of fluid-rock interaction in partially overprinted eclogite-facies rocks (Sesia Zone, Western Alps)
JF  - Earth & planetary science letters
N2  - The amount and composition of subduction zone fluids and the effect of fluid-rock interaction at a slab-mantle interface have been constrained by thermodynamic and trace element modelling of partially overprinted blueschist-facies rocks from the Sesia Zone (Western Alps). Deformation-induced differences in fluid flux led to a partial preservation of pristine mineral cores in weakly deformed samples that were used to quantify Li, B, Stand Pb distribution during mineral growth, -breakdown and modification induced by fluid-rock interaction. Our results show that Li and 13 budgets are fluid-controlled, thus acting as tracers for fluid-rock interaction processes, whereas Stand Pb budgets are mainly controlled by the fluid-induced formation of epidote. Our calculations show that fluid-rock interaction caused significant Li and B depletion in the affected rocks due to leaching effects, which in turn can lead to a drastic enrichment of these elements in the percolating fluid. Depending on available fluid-mineral trace element distribution coefficients modelled fluid rock ratios were up to 0.06 in weakly deformed samples and at least 0.5 to 4 in shear zone mylonites. These amounts lead to time integrated fluid fluxes of up to 1.4-10(2) m(3) m(-2) in the weakly deformed rocks and 1-8-10(3) m(3) m(-2) in the mylonites. Combined thermodynamic and trace element models can be used to quantify metamorphic fluid fluxes and the associated element transfer in complex, reacting rock systems and help to better understand commonly observed fluid-induced trace element trends in rocks and minerals from different geodynamic environments.
KW  - fluid-rock interaction
KW  - subduction zone
KW  - fluid migration
KW  - slab-mantle interface
KW  - trace element transport
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1016/j.epsl.2011.09.025
SN  - 0012-821X
VL  - 311
IS  - 3-4
SP  - 287
EP  - 298
PB  - Elsevier
CY  - Amsterdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Schmidt, Alexander
A1  - Mezger, Klaus
A1  - O'Brien, Patrick J.
T1  - The time of eclogite formation in the ultrahigh pressure rocks of the Sulu terrane Constraints from Lu-Hf garnet geochronology
JF  - Lithos : an international journal of mineralogy, petrology, and geochemistry
N2  - Eclogites from the main borehole of the Chinese Continental Scientific Drilling project yield highly precise Lu-Hf garnet-clinopyroxene ages of 216.9 +/- 1.2 Ma (four samples) and 220.5 +/- 2.7 Ma (one sample). The spatial distribution of the rare earth elements in garnet is consistent with the preservation of primary growth zoning, unmodified by diffusion, which supports the interpretation that the Lu-Hf ages date the time of formation of garnet, the major rock forming mineral in the eclogites. The preservation of primary REE-zoning, despite peak metamorphic temperatures around 800-850 degrees C. indicates that the Lu-Hf chronometer is perfectly suitable to date garnet-forming reactions in high grade rocks. The range of Lu-Hf ages for eclogites in the Dabie-Sulu UHP terrane point to episodic rather than continuous growth of garnets and thus punctuated metamorphism during the collision of the North China Block and the Yangtze Block. The U-Pb ages and Hf-isotope systematics of zircon grains from one eclogite sample imply a protracted geologic history of the eclogite precursors that started around 2 Ga and culminated in the UHP metamorphism around 220 Ma.
KW  - Lu-Hf
KW  - Eclogite
KW  - Garnet
KW  - Geochronology
KW  - Ultrahigh-pressure
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1016/j.lithos.2011.04.004
SN  - 0024-4937
VL  - 125
IS  - 1-2
SP  - 743
EP  - 756
PB  - Elsevier
CY  - Amsterdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kotkova, Jana
A1  - O'Brien, Patrick J.
A1  - Ziemann, Martin Andreas
T1  - Diamond and coesite discovered in Saxony-type granulite solution to the Variscan garnet peridotite enigma
JF  - Geology
N2  - The pressures required for diamond and coesite formation far exceed conditions reached by even the deepest present-day orogenic crustal roots. Therefore the occurrence of metamorphosed continental crust containing these minerals requires processes other than crustal thickening to have operated in the past. Here we report the first in situ finding of diamond and coesite, characterized by micro-Raman spectroscopy, in high-pressure granulites otherwise indistinguishable from granulites found associated with garnet peridotite throughout the European Variscides. Our discovery confirms the provenance of Europe's first reliable diamond, the "Bohemian diamond," found in A.D. 1870, and also represents the first robust evidence for ultrahigh-pressure conditions in a major Variscan crustal rock type. A process of deep continental subduction is required to explain the metamorphic pressures and the granulite-garnet peridotite association, and thus tectonometamorphic models for these rocks involving a deep orogenic crustal root need to be significantly modified.
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1130/G31971.1
SN  - 0091-7613
VL  - 39
IS  - 7
SP  - 667
EP  - 670
PB  - American Institute of Physics
CY  - Boulder
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Sammler, Svenja
A1  - Bleidorn, Christoph
A1  - Tiedemann, Ralph
T1  - Full mitochondrial genome sequences of two endemic Philippine hornbill species (Aves: Bucerotidae) provide evidence for pervasive mitochondrial DNA recombination
JF  - BMC genomics
N2  - Background: Although nowaday it is broadly accepted that mitochondrial DNA (mtDNA) may undergo recombination, the frequency of such recombination remains controversial. Its estimation is not straightforward, as recombination under homoplasmy (i.e., among identical mt genomes) is likely to be overlooked. In species with tandem duplications of large mtDNA fragments the detection of recombination can be facilitated, as it can lead to gene conversion among duplicates. Although the mechanisms for concerted evolution in mtDNA are not fully understood yet, recombination rates have been estimated from "one per speciation event" down to 850 years or even "during every replication cycle".
 Results: Here we present the first complete mt genome of the avian family Bucerotidae, i.e., that of two Philippine hornbills, Aceros waldeni and Penelopides panini. The mt genomes are characterized by a tandemly duplicated region encompassing part of cytochrome b, 3 tRNAs, NADH6, and the control region. The duplicated fragments are identical to each other except for a short section in domain I and for the length of repeat motifs in domain III of the control region. Due to the heteroplasmy with regard to the number of these repeat motifs, there is some size variation in both genomes; with around 21,657 bp (A. waldeni) and 22,737 bp (P. panini), they significantly exceed the hitherto longest known avian mt genomes, that of the albatrosses. We discovered concerted evolution between the duplicated fragments within individuals. The existence of differences between individuals in coding genes as well as in the control region, which are maintained between duplicates, indicates that recombination apparently occurs frequently, i. e., in every generation.
 Conclusions: The homogenised duplicates are interspersed by a short fragment which shows no sign of recombination. We hypothesize that this region corresponds to the so-called Replication Fork Barrier (RFB), which has been described from the chicken mitochondrial genome. As this RFB is supposed to halt replication, it offers a potential mechanistic explanation for frequent recombination in mitochondrial genomes.
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1186/1471-2164-12-35
SN  - 1471-2164
VL  - 12
IS  - 2
PB  - BioMed Central
CY  - London
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Pokorny, Ina
A1  - Sharma, Reeta
A1  - Goyal, Surendra Prakash
A1  - Mishra, Sudanshu
A1  - Tiedemann, Ralph
T1  - MHC class I and MHC class II DRB gene variability in wild and captive Bengal tigers (Panthera tigris tigris) (vol 10, pg 667, 2010)
T2  - Immunogenetics
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1007/s00251-010-0496-2
SN  - 0093-7711
VL  - 63
IS  - 2
SP  - 121
EP  - 121
PB  - Springer
CY  - New York
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wiesner, Kerstin R.
A1  - Loxdale, Hugh D.
A1  - Köhler, Günter
A1  - Schneider, Anja R. R.
A1  - Tiedemann, Ralph
A1  - Weisser, Wolfgang W.
T1  - Patterns of local and regional genetic structuring in the meadow grasshopper, Chorthippus parallelus (Orthoptera: Acrididae), in Central Germany revealed using microsatellite markers
JF  - Biological journal of the Linnean Society : a journal of evolution
N2  - The meadow grasshopper, Chorthippus parallelus (Zetterstedt), is common and widespread in Central Europe, with a low dispersal range per generation. A population study in Central Germany (Frankenwald and Thuringer Schiefergebirge) showed strong interpopulation differences in abundance and individual fitness. We examined genetic variability using microsatellite markers within and between 22 populations in a short-to long-distance sampling (19 populations, Frankenwald, Schiefergebirge, as well as a southern transect), and in the Erzgebirge region (three populations), with the latter aiming to check for effects as a result of historical forest cover. Of the 671 C. parallelus captured, none was macropterous (functionally winged). All populations showed a high level of expected and observed heterozygosity (mean 0.80-0.90 and 0.60-0.75, respectively), whereas there was evidence of inbreeding (F(IS) values all positive). Allelic richness for all locus-population combinations was high (mean 9.3-11.2), whereas alleles per locus ranged from 15-62. At a local level, genic and genotypic differences were significant. Pairwise F(ST) values were in the range 0.00-0.04, indicating little interpopulation genetic differentiation. Similarly, the calculated gene flow was very high, based on the respective F(ST) (19.5) and using private alleles (7.7). A Neighbour-joining tree using Nei's D(A) and principal coordinate analysis separated two populations that were collected in the Erzgebirge region. Populations from this region may have escaped the effects of the historical forest cover. The visualization of the spatial arrangement of genotypes revealed one geographical barrier to gene flow in the short-distance sampling.
KW  - adaptation
KW  - gene flow
KW  - diversity
KW  - landscape structure
KW  - wing polyphenism
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2011.01698.x
SN  - 0024-4066
VL  - 103
IS  - 4
SP  - 875
EP  - 890
PB  - Wiley-Blackwell
CY  - Malden
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Stoof-Leichsenring, Kathleen Rosemarie
A1  - Junginger, Annett
A1  - Olaka, Lydia A.
A1  - Tiedemann, Ralph
A1  - Trauth, Martin H.
T1  - Environmental variability in Lake Naivasha, Kenya, over the last two centuries
JF  - Journal of paleolimnolog
N2  - Lake Naivasha, Kenya, is one of a number of freshwater lakes in the East African Rift System. Since the beginning of the twentieth century, it has experienced greater anthropogenic influence as a result of increasingly intensive farming of coffee, tea, flowers, and other horticultural crops within its catchment. The water-level history of Lake Naivasha over the past 200 years was derived from a combination of instrumental records and sediment data. In this study, we analysed diatoms in a lake sediment core to infer past lacustrine conductivity and total phosphorus concentrations. We also measured total nitrogen and carbon concentrations in the sediments. Core chronology was established by (210)Pb dating and covered a similar to 186-year history of natural (climatic) and human-induced environmental changes. Three stratigraphic zones in the core were identified using diatom assemblages. There was a change from littoral/epiphytic diatoms such as Gomphonema gracile and Cymbella muelleri, which occurred during a prolonged dry period from ca. 1820 to 1896 AD, through a transition period, to the present planktonic Aulacoseira sp. that favors nutrient-rich waters. This marked change in the diatom assemblage was caused by climate change, and later a strong anthropogenic overprint on the lake system. Increases in sediment accumulation rates since 1928, from 0.01 to 0.08 g cm(-2) year(-1) correlate with an increase in diatom-inferred total phosphorus concentrations since the beginning of the twentieth century. The increase in phosphorus accumulation suggests increasing eutrophication of freshwater Lake Naivasha. This study identified two major periods in the lake's history: (1) the period from 1820 to 1950 AD, during which the lake was affected mainly by natural climate variations, and (2) the period since 1950, during which the effects of anthropogenic activity overprinted those of natural climate variation.
KW  - Lake sediments
KW  - Diatoms
KW  - Conductivity
KW  - Lake Naivasha
KW  - Human impact
KW  - Eutrophication
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1007/s10933-011-9502-4
SN  - 0921-2728
VL  - 45
IS  - 3
SP  - 353
EP  - 367
PB  - Springer
CY  - Dordrecht
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Schwarte, Sandra
A1  - Tiedemann, Ralph
T1  - A Gene Duplication/Loss Event in the Ribulose-1,5-Bisphosphate-Carboxylase/Oxygenase (Rubisco) Small Subunit Gene Family among Accessions of Arabidopsis thaliana
JF  - Molecular biology and evolution
N2  - Rubisco (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase; EC 4.1.1.39), the most abundant protein in nature, catalyzes the assimilation of CO(2) (worldwide about 10(11) t each year) by carboxylation of ribulose-1,5-bisphosphate. It is a hexadecamer consisting of eight large and eight small subunits. Although the Rubisco large subunit (rbcL) is encoded by a single gene on the multicopy chloroplast genome, the Rubisco small subunits (rbcS) are encoded by a family of nuclear genes. In Arabidopsis thaliana, the rbcS gene family comprises four members, that is, rbcS-1a, rbcS-1b, rbcS-2b, and rbcS-3b. We sequenced all Rubisco genes in 26 worldwide distributed A. thaliana accessions. In three of these accessions, we detected a gene duplication/loss event, where rbcS-1b was lost and substituted by a duplicate of rbcS-2b (called rbcS-2b*). By screening 74 additional accessions using a specific polymerase chain reaction assay, we detected five additional accessions with this duplication/loss event. In summary, we found the gene duplication/loss in 8 of 100 A. thaliana accessions, namely, Bch, Bu, Bur, Cvi, Fei, Lm, Sha, and Sorbo. We sequenced an about 1-kb promoter region for all Rubisco genes as well. This analysis revealed that the gene duplication/loss event was associated with promoter alterations (two insertions of 450 and 850 bp, one deletion of 730 bp) in rbcS-2b and a promoter deletion (2.3 kb) in rbcS-2b* in all eight affected accessions. The substitution of rbcS-1b by a duplicate of rbcS-2b (i.e., rbcS-2b*) might be caused by gene conversion. All four Rubisco genes evolve under purifying selection, as expected for central genes of the highly conserved photosystem of green plants. We inferred a single positive selected site, a tyrosine to aspartic acid substitution at position 72 in rbcS-1b. Exactly the same substitution compromises carboxylase activity in the cyanobacterium Anacystis nidulans. In A. thaliana, this substitution is associated with an inferred recombination. Functional implications of the substitution remain to be evaluated.
KW  - Arabidopsis thaliana
KW  - Arabidopsis lyrata
KW  - Rubisco
KW  - gene duplication
KW  - positive selection
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1093/molbev/msr008
SN  - 0737-4038
VL  - 28
IS  - 6
SP  - 1861
EP  - 1876
PB  - Oxford Univ. Press
CY  - Oxford
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Tiedemann, Ralph
A1  - Paulus, Kirsten B.
A1  - Havenstein, Katja
A1  - Thorstensen, Sverrir
A1  - Petersen, Aevar
A1  - Lyngs, Peter
A1  - Milinkovitch, Michel C.
T1  - Alien eggs in duck nests brood parasitism or a help from Grandma?
JF  - Molecular ecology
N2  - Intraspecific brood parasitism (IBP) is a remarkable phenomenon by which parasitic females can increase their reproductive output by laying eggs in conspecific females' nests in addition to incubating eggs in their own nest. Kin selection could explain the tolerance, or even the selective advantage, of IBP, but different models of IBP based on game theory yield contradicting predictions. Our analyses of seven polymorphic autosomal microsatellites in two eider duck colonies indicate that relatedness between host and parasitizing females is significantly higher than the background relatedness within the colony. This result is unlikely to be a by-product of relatives nesting in close vicinity, as nest distance and genetic identity are not correlated. For eider females that had been ring-marked during the decades prior to our study, our analyses indicate that (i) the average age of parasitized females is higher than the age of nonparasitized females, (ii) the percentage of nests with alien eggs increases with the age of nesting females, (iii) the level of IBP increases with the host females' age, and (iv) the number of own eggs in the nest of parasitized females significantly decreases with age. IBP may allow those older females unable to produce as many eggs as they can incubate to gain indirect fitness without impairing their direct fitness: genetically related females specialize in their energy allocation, with young females producing more eggs than they can incubate and entrusting these to their older relatives. Intraspecific brood parasitism in ducks may constitute cooperation among generations of closely related females.
KW  - eider duck
KW  - indirect fitness
KW  - intraspecific brood parasitism
KW  - microsatellites
KW  - relatedness
KW  - Somateria mollissima
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2011.05158.x
SN  - 0962-1083
VL  - 20
IS  - 15
SP  - 3237
EP  - 3250
PB  - Wiley-Blackwell
CY  - Hoboken
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Epp, Laura Saskia
A1  - Stoof-Leichsenring, Kathleen Rosemarie
A1  - Trauth, Martin H.
A1  - Tiedemann, Ralph
T1  - Molecular profiling of diatom assemblages in tropical lake sediments using taxon-specific PCR and Denaturing High-Performance Liquid Chromatography (PCR-DHPLC)
JF  - Molecular ecology resources
N2  - Here we present a protocol to genetically detect diatoms in sediments of the Kenyan tropical Lake Naivasha, based on taxon-specific PCR amplification of short fragments (approximately 100 bp) of the small subunit ribosomal (SSU) gene and subsequent separation of species-specific PCR products by PCR-based denaturing high-performance liquid chromatography (DHPLC). An evaluation of amplicons differing in primer specificity to diatoms and length of the fragments amplified demonstrated that the number of different diatom sequence types detected after cloning of the PCR products critically depended on the specificity of the primers to diatoms and the length of the amplified fragments whereby shorter fragments yielded more species of diatoms. The DHPLC was able to discriminate between very short amplicons based on the sequence difference, even if the fragments were of identical length and if the amplicons differed only in a small number of nucleotides. Generally, the method identified the dominant sequence types from mixed amplifications. A comparison with microscopic analysis of the sediment samples revealed that the sequence types identified in the molecular assessment corresponded well with the most dominant species. In summary, the PCR-based DHPLC protocol offers a fast, reliable and cost-efficient possibility to study DNA from sediments and other environmental samples with unknown organismic content, even for very short DNA fragments.
KW  - diatoms
KW  - environmental DNA
KW  - lake sediments
KW  - PCR-DHPLC
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2011.03022.x
SN  - 1755-098X
VL  - 11
IS  - 5
SP  - 842
EP  - 853
PB  - Wiley-Blackwell
CY  - Hoboken
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Pavesi, Laura
A1  - De Matthaeis, Elvira
A1  - Tiedemann, Ralph
A1  - Ketmaier, Valerio
T1  - Temporal population genetics and COI phylogeography of the sandhopper macarorchestia remyi (Amphipoda: Talitridae)
JF  - Zoological studies
N2  - Laura Pavesi, Elvira De Matthaeis, Ralph Tiedemann, and Valerio Ketmaier (2011) Temporal population genetics and COI phylogeography of the sandhopper Macarorchestia remyi (Amphipoda: Talitridae). Zoological Studies 50(2): 220-229. In this study we assessed levels of genetic divergence and variability in 208 individuals of the supralittoral sandhopper Macarorchestia remyi, a species strictly associated with rotted wood stranded on sand beaches, by analyzing sequence polymorphisms in a fragment of the mitochondrial DNA (mtDNA) gene coding cytochrome oxidase subunit I (COI). The geographical distribution and ecology of the species are poorly known. The study includes 1 Tyrrhenian and 2 Adriatic populations sampled along the Italian peninsula plus a single individual found on Corfu Is. (Greece). The Tyrrhenian population was sampled monthly for 1 yr. Genetic data revealed a deep phylogeographic break between the Tyrrhenian and Adriatic populations with no shared haplotypes. The single individual collected on Corfu Is. carried the most common haplotype found in the Tyrrhenian population. A mismatch analysis could not reject the hypothesis of a sudden demographic expansion in almost all but 2 monthly samples. When compared to previous genetic data centered on a variety of Mediterranean talitrids, our results place M. remyi among those species with profound intraspecific divergence (sandhoppers) and dissimilar from beachfleas, which generally display little population genetic structuring.
KW  - Macarorchestia remyi
KW  - Talitridae
KW  - Cytochrome oxidase I
KW  - Population genetics
Y1  - 2011
SN  - 1021-5506
VL  - 50
IS  - 2
SP  - 220
EP  - 229
PB  - Institute of Zoology, Academia Sinica
CY  - Taipei
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Walz, Norbert
A1  - Adrian, Rita
A1  - Gilbert, John J.
A1  - Monaghan, Michael T.
A1  - Weithoff, Guntram
A1  - Zimmermann-Timm, Heike
T1  - Preface
T2  - Hydrobiologia : acta hydrobiologica, hydrographica, limnologica et protistologica
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1007/s10750-010-0514-2
SN  - 0018-8158
VL  - 662
IS  - 1
SP  - 1
EP  - 4
PB  - Springer
CY  - Dordrecht
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Sharma, Reeta
A1  - Stuckas, Heiko
A1  - Bhaskar, Ranjana
A1  - Khan, Imran
A1  - Goyal, Surendra Prakash
A1  - Tiedemann, Ralph
T1  - Genetically distinct population of Bengal tiger (Panthera tigris tigris) in Terai Arc Landscape (TAL) of India
JF  - Mammalian biology = Zeitschrift für Säugetierkunde
N2  - We analyzed mtDNA polymorphisms (a total of 741 bp from a part of conserved control region, ND5, ND2, Cyt b and 12S) in 91 scats and 12 tissue samples of Bengal tiger (Panthera tigris tigris) populations across Terai Arc Landscape (TAL) located at the foothills of Himalayas in North Western India, Buxa Tiger Reserve (BTR), and North East India. In TAL and BTR, we found a specific haplotype at high frequency, which was absent elsewhere, indicating a genetically distinct population in these regions. Within the TAL region, there is some evidence for genetic isolation of the tiger populations west of river Ganges, i.e., in the western part of Rajaji National Park (RNP). Although the river itself might not constitute a significant barrier for tigers, recent human-induced changes in habitat and degradation of the Motichur-Chilla Corridor connecting the two sides of the tiger habitat of RNP might effectively prevent genetic exchange. A cohesive population is observed for the rest of the TAL. Even the more eastern BTR belongs genetically to this unit, despite the present lack of a migration corridor between BTR and TAL. In spite of a close geographic proximity, Chitwan (Nepal) constitutes a tiger population genetically different from TAL. Moreover, it is observed that the North East India tiger populations are genetically different from TAL and BTR, as well as from the other Bengal tiger populations in India.
KW  - Bengal tiger
KW  - Population genetics
KW  - mtDNA haplotype
KW  - Terai Arc
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1016/j.mambio.2010.10.005
SN  - 1616-5047
VL  - 76
IS  - 4
SP  - 484
EP  - 490
PB  - Elsevier
CY  - Jena
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Nahavandi, Nahid
A1  - Plath, Martin
A1  - Tiedemann, Ralph
A1  - Mirzajani, Ali R.
T1  - Sexual and natural selection on morphological traits in a marine amphipod, Pontogammarus maeoticus (Sowinsky, 1894)
JF  - Marine biology research
N2  - Sexual selection often leads to sexual dimorphism, where secondary sexual traits are more expressed in the male sex. This may be due, for example, to increased fighting or mate-guarding abilities of males expressing those traits. We investigated sexually dimorphic traits in four populations of a marine amphipod, Pontogammarus maeoticus (Gammaridea: Pontogammaridae), the most abundant amphipod species in the sublittoral zone along the southern shoreline of the Caspian Sea. Male amphipods are typically larger in body size than females, and have relatively larger posterior gnathopods and antennae. However, it remains to be studied for most other body appendages whether or not, and to what extent, they are sexually dimorphic. Using Analysis of Covariance (ANCOVA), we compared the relationships between body size and trait expression for 35 metric characters between males and females, and among the four populations examined by performing three different Discriminant Function Analyses (DFA). We detected several thus far undescribed sexual dimorphic traits such as the seventh peraeopods or the epimeral plates. We also found that the size of the propodus of the first and second gnathopods increases with increasing body size, and this allometric increase was stronger in males than in females. Finally, we found that the degree of sexual dimorphism in the expression of the width of the third epimeral plate varies across sites, suggesting that differences in ecology might affect the strength of sexual selection in different populations.
KW  - Caspian Sea
KW  - crustacean
KW  - dimorphism
KW  - scramble competition
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1080/17451001003713589
SN  - 1745-1000
VL  - 7
IS  - 2
SP  - 135
EP  - 146
PB  - Taylor & Francis Group
CY  - Oslo
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schulze, Andreas
T1  - Demographics of supermassive black holes
T1  - Demgraphie supermassereicher Schwarzer Löcher
N2  - Supermassive black holes are a fundamental component of the universe in general and of galaxies in particular. Almost every massive galaxy harbours a supermassive black hole (SMBH) in its center. Furthermore, there is a close connection between the growth of the SMBH and the evolution of its host galaxy, manifested in the relationship between the mass of the black hole and various properties of the galaxy's spheroid component, like its stellar velocity dispersion, luminosity or mass. Understanding this relationship and the growth of SMBHs is essential for our picture of galaxy formation and evolution. In this thesis, I make several contributions to improve our knowledge on the census of SMBHs and on the coevolution of black holes and galaxies. The first route I follow on this road is to obtain a complete census of the black hole population and its properties. Here, I focus particularly on active black holes, observable as Active Galactic Nuclei (AGN) or quasars. These are found in large surveys of the sky. In this thesis, I use one of these surveys, the Hamburg/ESO survey (HES), to study the AGN population in the local volume (z~0). The demographics of AGN are traditionally represented by the AGN luminosity function, the distribution function of AGN at a given luminosity. I determined the local (z<0.3) optical luminosity function of so-called type 1 AGN, based on the broad band B_J magnitudes and AGN broad Halpha emission line luminosities, free of contamination from the host galaxy. I combined this result with fainter data from the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) and constructed the best current optical AGN luminosity function at z~0. The comparison of the luminosity function with higher redshifts supports the current notion of 'AGN downsizing', i.e. the space density of the most luminous AGN peaks at higher redshifts and the space density of less luminous AGN peaks at lower redshifts. However, the AGN luminosity function does not reveal the full picture of active black hole demographics. This requires knowledge of the physical quantities, foremost the black hole mass and the accretion rate of the black hole, and the respective distribution functions, the active black hole mass function and the Eddington ratio distribution function. I developed a method for an unbiased estimate of these two distribution functions, employing a maximum likelihood technique and fully account for the selection function. I used this method to determine the active black hole mass function and the Eddington ratio distribution function for the local universe from the HES. I found a wide intrinsic distribution of black hole accretion rates and black hole masses. The comparison of the local active black hole mass function with the local total black hole mass function reveals evidence for 'AGN downsizing', in the sense that in the local universe the most massive black holes are in a less active stage then lower mass black holes. The second route I follow is a study of redshift evolution in the black hole-galaxy relations. While theoretical models can in general explain the existence of these relations, their redshift evolution puts strong constraints on these models. Observational studies on the black hole-galaxy relations naturally suffer from selection effects. These can potentially bias the conclusions inferred from the observations, if they are not taken into account. I investigated the issue of selection effects on type 1 AGN samples in detail and discuss various sources of bias, e.g. an AGN luminosity bias, an active fraction bias and an AGN evolution bias. If the selection function of the observational sample and the underlying distribution functions are known, it is possible to correct for this bias. I present a fitting method to obtain an unbiased estimate of the intrinsic black hole-galaxy relations from samples that are affected by selection effects. Third, I try to improve our census of dormant black holes and the determination of their masses. One of the most important techniques to determine the black hole mass in quiescent galaxies is via stellar dynamical modeling. This method employs photometric and kinematic observations of the galaxy and infers the gravitational potential from the stellar orbits. This method can reveal the presence of the black hole and give its mass, if the sphere of the black hole's gravitational influence is spatially resolved. However, usually the presence of a dark matter halo is ignored in the dynamical modeling, potentially causing a bias on the determined black hole mass. I ran dynamical models for a sample of 12 galaxies, including a dark matter halo. For galaxies for which the black hole's sphere of influence is not well resolved, I found that the black hole mass is systematically underestimated when the dark matter halo is ignored, while there is almost no effect for galaxies with well resolved sphere of influence.
N2  - Supermassereiche Schwarze Löcher sind ein fundamentaler Bestandteil unseres Universims im Allgemeinen, und von Galaxien im Besonderen. Fast jede massereiche Galaxie beherbergt ein supermassereiches Schwarzes Loch in seinem Zentrum. Außerdem existiert eine enge Beziehung zwischen dem Wachstum des Schwarzen Loches und der Entwicklung seiner umgebenden Galaxie. Diese zeigt sich besonders in der engen Beziehung zwischen der Masse eines Schwarzen Loches und den Eigenschaften der sphäroidalen Komponente der Galaxie, beispielsweise seiner stellaren Geschwindigkeitsdispersion, seiner Leuchtkraft und seiner Masse. Diese Beziehung erklären zu können, sowie das Wachstum von Schwarzen Löchern zu verstehen, liefert einen wichtigen Beitrag zu unserem Bild der Entstehung und Entwicklung von Galaxien. In dieser Arbeit steuere ich verschiedene Beiträge dazu bei unser Verständnis des Vorkommens Schwarzer Löcher und der Beziehung zu ihren Galaxien zu verbessern. Zunächst versuche ich ein vollständiges Bild der Anzahl und Eigenschaften Schwarzer Löcher zu erhalten. Dazu beschränke ich mich auf aktive Schwarze Löcher, wie man sie im Universum als Aktive Galaxienkerne (AGN) in großen Himmelsdurchmusterungen finden kann. Ich benutze eine solche Durchmusterung, das Hamburg/ESO Survey (HES), um die AGN Population im lokalen Universum zu studieren. Dazu habe ich die optische Leuchtkraftfunktion von AGN bestimmt. Diese habe ich mit anderen Ergebnissen leuchtschwächerer AGN kombiniert um die bisher beste AGN Leuchtkraftfunktion im lokalen Universum zu erhalten. Der Vergleich mit Ergebnissen bei höherer kosmischer Rotverschiebung bestätigt unser Bild des sogenannten "AGN downsizing". Dies sagt aus, dass leuchtkräftige AGN bei hoher Rotverschiebung am häufigsten vorkommen, während leuchtschwache AGN bei niedriger Rotverschiebung am häufigsten sind. Allerdings verrät uns die AGN Leuchtkraftfunktion allein noch nicht das ganze Bild der Demographie Schwarzer Löcher. Vielmehr sind wir an den zugrunde liegenden Eigenschaften, vor allem der Masse und der Akkretionsrate der Schwarzen Löcher, sowie deren statistischen Verteilungsfunktionen, interessiert. Ich habe eine Methode entwickelt um diese beiden Verteilungsfunktionen zu bestimmen, basierend auf der Maximum-Likelihood-Methode. Ich habe diese Methode benutzt um die aktive Massenfunktion Schwarzer Löcher, sowie die Verteilungsfunktion ihrer Akkretionsraten für das lokale Universum aus dem HES zu bestimmen. Sowohl die Akkretionsraten, als auch die Massen der Schwarzen Löcher zeigen intrinsisch eine breite Verteilung, im Gegensatz zur schmaleren beobachtbaren Verteilung. Der Vergleich der aktiven Massenfunktion mit der gesamten Massenfunktion Schwarzer Löcher zeigt ebenfalls Hinweise auf "AGN downsizing". Als nächstes habe ich mich mit Untersuchungen zur zeitlichen Entwicklung in den Beziehungen zwischen Schwarzem Loch und Galaxie beschäftigt. Diese kann helfen unser theoretisches Veständnis der physikalischen Vorgänge zu verbessern. Beobachtungen sind immer auch Auswahleffekten unterworfen. Diese können die Schlussfolgerungen aus den Beobachtungen zur Entwicklung in den Beziehungen beeinflussen, wenn sie nicht entsprechend berücksichtigt werden. Ich habe den Einfluss von Auswahleffekten auf AGN Stichproben im Detail untersucht, und verschiedende möchgliche Einflussquellen identifiziert, die die Beziehung verfälschen können. Wenn die Auswahlkriterien der Stichprobe, sowie die zugrunde liegenden Verteilungen bekannt sind, so ist es möglich für die Auswahleffekte zu korrigieren. Ich habe eine Methode entwickelt, mit der man die intrinsische Beziehung zwischem Schwarzem Loch und Galaxie aus den Beobachtungen rekonstruieren kann. Schließlich habe ich mich auch inaktiven Schwarzen Löchern und der Bestimmung ihrer Massen gewidmet. Eine der wichtigsten Methoden die Masse Schwarzer Löcher in normalen Galaxien zu bestimmen ist stellardynamische Modellierung. Diese Methode benutzt photometrische und kinematische Beobachtungen, und rekonstruiert daraus das Gravitationspotenzial aus der Analyse stellarer Orbits. Bisher wurde in diesen Modellen allerdings der Einfluss des Halos aus Dunkler Materie vernachlässigt. Dieser kann aber die Bestimmung der Masse des Schwarzen Loches beeinflussen. Ich habe 12 Galaxien mit Hilfe stellardynamischer Modellierung untersucht und dabei auch den Einfluss des Halos aus Dunkler Materie berücksichtigt. Für Galaxien bei denen der Einflussbereich des Schwarzen Loches nicht sehr gut räumlich aufgelöst war, wird die Masse des Schwarzen Loches systematisch unterschätzt, wenn der Dunkle Materie Halo nicht berücksichtigt wird. Auf der anderen Seite ist der Einfluss gering, wenn die Beobachtungen diesen Einflussbereich gut auflösen können.
KW  - Astrophysik
KW  - Quasare
KW  - Schwarze Löcher
KW  - AGN
KW  - Statistik
KW  - astrophysics
KW  - quasars
KW  - black holes
KW  - AGN
KW  - statistics
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54464
ER  - 
TY  - THES
A1  - Avila, Gastón
T1  - Asymptotic staticity and tensor decompositions with fast decay conditions
T1  - Asymptotisch statische Anfangsdaten und Tensor-Zerlegungen mit starken Abfallbedingungen
N2  - Corvino, Corvino and Schoen, Chruściel and Delay have shown the existence of a large class of asymptotically flat vacuum initial data for Einstein's field equations which are static or stationary in a neighborhood of space-like infinity, yet quite general in the interior. The proof relies on some abstract, non-constructive arguments which makes it difficult to calculate such data numerically by using similar arguments. A quasilinear elliptic system of equations is presented of which we expect that it can be used to construct vacuum initial data which are asymptotically flat, time-reflection symmetric, and asymptotic to static data up to a prescribed order at space-like infinity. A perturbation argument is used to show the existence of solutions. It is valid when the order at which the solutions approach staticity is restricted to a certain range. Difficulties appear when trying to improve this result to show the existence of solutions that are asymptotically static at higher order. The problems arise from the lack of surjectivity of a certain operator. Some tensor decompositions in asymptotically flat manifolds exhibit some of the difficulties encountered above. The Helmholtz decomposition, which plays a role in the preparation of initial data for the Maxwell equations, is discussed as a model problem. A method to circumvent the difficulties that arise when fast decay rates are required is discussed. This is done in a way that opens the possibility to perform numerical computations. The insights from the analysis of the Helmholtz decomposition are applied to the York decomposition, which is related to that part of the quasilinear system which gives rise to the difficulties. For this decomposition analogous results are obtained. It turns out, however, that in this case the presence of symmetries of the underlying metric leads to certain complications. The question, whether the results obtained so far can be used again to show by a perturbation argument the existence of vacuum initial data which approach static solutions at infinity at any given order, thus remains open. The answer requires further analysis and perhaps new methods.
N2  - Corvino, Corvino und Schoen als auch Chruściel und Delay haben die Existenz einer grossen Klasse asymptotisch flacher Anfangsdaten für Einsteins Vakuumfeldgleichungen gezeigt, die in einer Umgebung des raumartig Unendlichen statisch oder stationär aber im Inneren der Anfangshyperfläche sehr allgemein sind. Der Beweis beruht zum Teil auf abstrakten, nicht konstruktiven Argumenten, die Schwierigkeiten bereiten, wenn derartige Daten numerisch berechnet werden sollen. In der Arbeit wird ein quasilineares elliptisches Gleichungssystem vorgestellt, von dem wir annehmen, dass es geeignet ist, asymptotisch flache Vakuumanfangsdaten zu berechnen, die zeitreflektionssymmetrisch sind und im raumartig Unendlichen in einer vorgeschriebenen Ordnung asymptotisch zu statischen Daten sind. Mit einem Störungsargument wird ein Existenzsatz bewiesen, der gilt, solange die Ordnung, in welcher die Lösungen asymptotisch statische Lösungen approximieren, in einem gewissen eingeschränkten Bereich liegt. Versucht man, den Gültigkeitsbereich des Satzes zu erweitern, treten Schwierigkeiten auf. Diese hängen damit zusammen, dass ein gewisser Operator nicht mehr surjektiv ist. In einigen Tensorzerlegungen auf asymptotisch flachen Räumen treten ähnliche Probleme auf, wie die oben erwähnten. Die Helmholtzzerlegung, die bei der Bereitstellung von Anfangsdaten für die Maxwellgleichungen eine Rolle spielt, wird als ein Modellfall diskutiert. Es wird eine Methode angegeben, die es erlaubt, die Schwierigkeiten zu umgehen, die auftreten, wenn ein schnelles Abfallverhalten des gesuchten Vektorfeldes im raumartig Unendlichen gefordert wird. Diese Methode gestattet es, solche Felder auch numerisch zu berechnen. Die Einsichten aus der Analyse der Helmholtzzerlegung werden dann auf die Yorkzerlegung angewandt, die in den Teil des quasilinearen Systems eingeht, der Anlass zu den genannten Schwierigkeiten gibt. Für diese Zerlegung ergeben sich analoge Resultate. Es treten allerdings Schwierigkeiten auf, wenn die zu Grunde liegende Metrik Symmetrien aufweist. Die Frage, ob die Ergebnisse, die soweit erhalten wurden, in einem Störungsargument verwendet werden können um die Existenz von Vakuumdaten zu zeigen, die im räumlich Unendlichen in jeder Ordnung statische Daten approximieren, bleibt daher offen. Die Antwort erfordert eine weitergehende Untersuchung und möglicherweise auch neue Methoden.
KW  - Einsteins Feldgleichungen
KW  - Zwangsgleichungen
KW  - Tensor-Zerlegungen
KW  - raumartige Unendliche
KW  - elliptisches Gleichungssystem
KW  - Einstein's field equations
KW  - constraint equations
KW  - tensor decompositions
KW  - space-like infinity
KW  - elliptic systems
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54046
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Lewy, Mordechay
T1  - Corporeality in Jewish Thought and Art
JF  - PaRDeS : Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien e.V.
N2  - The essay compares the dichotomous concepts of corporeality and spirituality in Judaism and Christianity. Through the ages, deviations from normative principles of beliefs could be discerned in both religions. These can be attributed either to the somewhat confrontational interaction between Jews and Christians in the Medieval urban environment or to the impact of Hellenic civilization on both monotheistic religions. Out of this dynamic impact emerged Christian art with a predilection to expressed corporeality, whereas Jewish religiosity found its artistic expression in a spiritual noniconographical mode. A genuine Jewish art and iconography could develop only after a certain degree of assimilation and secularization. Marc Chagall was the first protagonist of a mature expression of Jewish iconography.
N2  - Im Essay werden Körperlichkeit und Spiritualität als dichotomes Begriffspaar im Judentum (und Islam) gegenüber dem Christentum verglichen. Im Geschichtsverlauf wurden bei beiden Religionen Abweichungen von den sogenannten normativen Glaubenssätzen festgestellt. Diese können sowohl auf gegenseitige Beeinflussung (Anpassung durch Konfrontation im Mittelalter zwischen Judentum und Christentum) wie auch auf externe Akkulturationsprozesse (Hellenisierungsprozess im antiken Judentum) zurückgeführt werden. Es entsteht ein dynamisches Wechselspiel, wobei in der christlichen Kunst eine allmähliche Verkörperlichung stattfindet, während sich die jüdische Religiosität und der Kunstausdruck auf eine Vergeistigung festlegen. Eine eigenständige jüdische Kunstsprache und Ikonographie konnte allerdings erst nach einem gewissen Assimilationsgrad und Säkularisierungsprozess entstehen. Bei Marc Chagall hatte sie ihre erste Reife erreicht.
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53319
SN  - 1614-6492
SN  - 1862-7684
IS  - 17
SP  - 209
EP  - 223
ER  - 
TY  - THES
A1  - Winkler, Michael
T1  - Thinning and turbulence in aqueous films
N2  - This thesis covers the topic ”Thinning and Turbulence in Aqueous Films”. Experimental studies in two-dimensional systems gained an increasing amount of attention during the last decade. Thin liquid films serve as paradigms of atmospheric convection, thermal convection in the Earth’s mantle or turbulence in magnetohydrodynamics. Recent research on colloids, interfaces and nanofluids lead to advances in the developtment of micro-mixers (lab-on-a-chip devices). In this project a detailed description of a thin film experiment with focus on the particular surface forces is presented. The impact of turbulence on the thinning of liquid films which are oriented parallel to the gravitational force is studied. An experimental setup was developed which permits the capturing of thin film interference patterns under controlled surface and atmospheric conditions. The measurement setup also serves as a prototype of a mixer on the basis of thermally induced turbulence in liquid thin films with thicknesses in the nanometer range. The convection is realized by placing a cooled copper rod in the center of the film. The temperature gradient between the rod and the atmosphere results in a density gradient in the liquid film, so that different buoyancies generate turbulence. In the work at hand the thermally driven convection is characterized by a newly developed algorithm, named Cluster Imaging Velocimetry (CIV). This routine determines the flow relevant vector fields (velocity and deformation). On the basis of these insights the flow in the experiment was investigated with respect to its mixing properties. The mixing characteristics were compared to theoretical models and mixing efficiency of the flow scheme calculated. The gravitationally driven thinning of the liquid film was analyzed under the influence of turbulence. Strong shear forces lead to the generation of ultra-thin domains which consist of Newton black film. Due to the exponential expansion of the thin areas and the efficient mixing, this two-phase flow rapidly turns into the convection of only ultra-thin film. This turbulence driven transition was observed and quantified for the first time. The existence of stable convection in liquid nanofilms was proven for the first time in the context of this work.
N2  - Diese Diplomarbeit behandelt das Thema ”Dünnung und Turbulenz in wässrigen Filmen”. Experimente in zweidimensionalen Systemen erfuhren in den vergangenen Jahren zunehmend an Aufmerksamkeit. Dünne Flüssigkeitsschichten dienen als Modell für atmosphärische Konvektion, thermische Konvektion im Erdmantel oder Turbulenz in der Magnetohydrodynamik. Aktuelle Forschung im Bereich der Kolloide, Grenzflächen und Nanofluidik führt zu Fortschritten in der Entwicklung von Mikromixern (”lab-on-a-chip”). In diesem Projekt wird eine detaillierte Beschreibung eines Dünnfilmexperiments mit Fokus auf die besonderen Oberflächenkräfte vorgestellt. Die Auswirkung der Turbulenz auf die Dünnung von parallel zur Gravitationskraft orientierten Flüssigkeitsschichten wurde untersucht. Es wurde ein Experiment entwickelt, welches die Aufnahme von Dünnschichtinterferenzmustern unter kontrollierten Oberflächenbedingungen und Atmosphäre erlaubt. Der Messaufbau dient auch als Prototyp eines Mixers auf Basis von thermisch induzierter Turbulenz in Flüssigkeitsfilmen mit Dicken im Nanometerbereich. Die Konvektion wird durch das Platzieren eines gekühlten Kupferstabs in der Mitte des Films realisiert. Der Temperaturgradient zwischen Stab und äußerer Atmosphäre resultiert in einem Dichtegradienten in dem flüssigen Film, sodass durch unterschiedliche Auftriebskräfte Turbulenz erzeugt wird. In der vorliegenden Arbeit ist die thermisch getriebenen Konvektion an Hand eines neu entwickelten Verfahrens (Cluster Imaging Velocimetry - CIV) zur Ermittlung des strömungsrelevanten Vektorfelder (Geschwindigkeit und Deformation) charakterisiert worden. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde die im Experiment vorherrschende Strömung in Hinsicht auf ihre Mischungseigenschaften im Vergleich zu theoretischen Modellen untersucht und die Mischungseffizienz berechnet. Die gravitationsgetriebene Ausdünnung der Flüssigkeitsschicht unter Einfluss der Turbulenz wurde analysiert. Durch starke Scherkräfte kommt es lokal zur Bildung ultradünner Domänen bestehend aus ”Newton black film”. Diese Zweiphasenströmung geht durch das exponentielle Ausdehnen der dünnen Bereiche und die effiziente Mischung sehr schnell in eine Konvektion von ausschließlich ultradünnem Film im Gleichgewichtszustand über. Dieser turbulenzgetriebene Übergang wurde zum ersten Mal beobachtet und quantifiziert. Die Existenz stabiler Konvektion in flüssigen Nanofilmen ist zum ersten Mal im Rahmen dieser Arbeit belegt worden.
KW  - wässrige Filme
KW  - Nanofluid
KW  - Mischung
KW  - Konvektion
KW  - Dünnung
KW  - Thin Film
KW  - Nanofluid
KW  - Mixing
KW  - Convection
KW  - Rapid thinning
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53107
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kluth, Stephan
T1  - Quantitative modeling and analysis with FMC-QE
T1  - Quantitative Modellierung und Analyse mit FMC-QE
N2  - The modeling and evaluation calculus FMC-QE, the Fundamental Modeling Concepts for Quanti-tative Evaluation [1], extends the Fundamental Modeling Concepts (FMC) for performance modeling and prediction. In this new methodology, the hierarchical service requests are in the main focus, because they are the origin of every service provisioning process. Similar to physics, these service requests are a tuple of value and unit, which enables hierarchical service request transformations at the hierarchical borders and therefore the hierarchical modeling. Through reducing the model complexity of the models by decomposing the system in different hierarchical views, the distinction between operational and control states and the calculation of the performance values on the assumption of the steady state, FMC-QE has a scalable applica-bility on complex systems. According to FMC, the system is modeled in a 3-dimensional hierarchical representation space, where system performance parameters are described in three arbitrarily fine-grained hierarchi-cal bipartite diagrams. The hierarchical service request structures are modeled in Entity Relationship Diagrams. The static server structures, divided into logical and real servers, are de-scribed as Block Diagrams. The dynamic behavior and the control structures are specified as Petri Nets, more precisely Colored Time Augmented Petri Nets. From the structures and pa-rameters of the performance model, a hierarchical set of equations is derived. The calculation of the performance values is done on the assumption of stationary processes and is based on fundamental laws of the performance analysis: Little's Law and the Forced Traffic Flow Law. Little's Law is used within the different hierarchical levels (horizontal) and the Forced Traffic Flow Law is the key to the dependencies among the hierarchical levels (vertical). This calculation is suitable for complex models and allows a fast (re-)calculation of different performance scenarios in order to support development and configuration decisions. Within the Research Group Zorn at the Hasso Plattner Institute, the work is embedded in a broader research in the development of FMC-QE. While this work is concentrated on the theoretical background, description and definition of the methodology as well as the extension and validation of the applicability, other topics are in the development of an FMC-QE modeling and evaluation tool and the usage of FMC-QE in the design of an adaptive transport layer in order to fulfill Quality of Service and Service Level Agreements in volatile service based environments. This thesis contains a state-of-the-art, the description of FMC-QE as well as extensions of FMC-QE in representative general models and case studies. In the state-of-the-art part of the thesis in chapter 2, an overview on existing Queueing Theory and Time Augmented Petri Net models and other quantitative modeling and evaluation languages and methodologies is given. Also other hierarchical quantitative modeling frameworks will be considered. The description of FMC-QE in chapter 3 consists of a summary of the foundations of FMC-QE, basic definitions, the graphical notations, the FMC-QE Calculus and the modeling of open queueing networks as an introductory example. The extensions of FMC-QE in chapter 4 consist of the integration of the summation method in order to support the handling of closed networks and the modeling of multiclass and semaphore scenarios. Furthermore, FMC-QE is compared to other performance modeling and evaluation approaches. In the case study part in chapter 5, proof-of-concept examples, like the modeling of a service based search portal, a service based SAP NetWeaver application and the Axis2 Web service framework will be provided. Finally, conclusions are given by a summary of contributions and an outlook on future work in chapter 6. [1] Werner Zorn. FMC-QE - A New Approach in Quantitative Modeling. In Hamid R. Arabnia, editor, Procee-dings of the International Conference on Modeling, Simulation and Visualization Methods (MSV 2007) within WorldComp ’07, pages 280 – 287, Las Vegas, NV, USA, June 2007. CSREA Press. ISBN 1-60132-029-9.
N2  - FMC-QE (Fundamental Modeling Concepts for Quantitative Evaluation [1]) ist eine auf FMC, den Fundamental Modeling Concepts, basierende Methodik zur Modellierung des Leistungsverhaltens von Systemen mit einem dazugehörenden Kalkül zur Erstellung von Leistungsvorhersagen wie Antwortzeiten und Durchsatz. In dieser neuen Methodik steht die Modellierung der hierarchischen Bedienanforderungen im Mittelpunkt, da sie der Ursprung aller dienstbasierenden Systeme sind. Wie in der Physik sind in FMC-QE die Bedienanforderungen Tupel aus Wert und Einheit, um Auftragstransformationen an Hierarchiegrenzen zu ermöglichen. Da die Komplexität durch eine Dekomposition in mehreren Sichten und in verschiedene hierarchische Schichten, die Unterscheidung von Operations- und Kontrollzuständen, sowie dazugehörige Berechungen unter Annahme der Stationarität reduziert wird, skaliert die Anwendbarkeit von FMC-QE auf komplexe Systeme. Gemäß FMC wird das zu modellierende System in einem 3-dimensionalen hierarchischen Beschreibungsraum dargestellt. Die quantitativen Kenngrößen der Systeme werden in drei beliebig frei-granularen hierarchischen bi-partiten Graphen beschrieben. Die hierarchische Struktur der Bedienanforderungen wird in Entity Relationship Diagrammen beschrieben. Die statischen Bedienerstrukturen, unterteilt in logische und reale Bediener, sind in Aufbaudiagrammen erläutert. Außerdem werden Petri Netze, genauer Farbige Zeit-behaftete Petri Netze, dazu verwendet, die dynamischen Abläufe, sowie die Kontrollflüsse im System zu beschreiben. Anschließend wird eine Menge von hierarchischen Gleichungen von der Struktur und den Parametern des Modells abgeleitet. Diese Gleichungen, die auf dem stationären Zustand des Systems beruhen, basieren auf den beiden Fundamental Gesetzen der Leistungsanalyse, dem Gesetz von Little und dem Verkehrsflussgesetz. Das Gesetz von Little definiert hierbei Beziehungen innerhalb einer hierarchischen Schicht (horizontal) und das Verkehrsflussgesetz wiederum Beziehungen zwischen hierarchischen Schichten (vertikal). Die Berechungen erlauben Leistungsvorhersagen für komplexe Systeme durch eine effiziente Berechnung von Leistungsgrößen für eine große Auswahl von System- und Lastkonfigurationen. Innerhalb der Forschungsgruppe von Prof. Dr.-Ing Werner Zorn am Hasso Plattner Institut an der Universität Potsdam ist die vorliegende Arbeit in einen größeren Forschungskontext im Bereich FMC-QE eingebettet. Während hier ein Fokus auf dem theoretischen Hintergrund, der Beschreibung und der Definition der Methodik als auch der Anwendbarkeit und Erweiterung gelegt wurde, sind andere Arbeiten auf dem Gebiet der Entwicklung einer Anwendung zur Modellierung und Evaluierung von Systemen mit FMC-QE bzw. der Verwendung von FMC-QE zur Entwicklung einer adaptiven Transportschicht zur Einhaltung von Dienstgüten (Quality of Service) und Dienstvereinbarungen (Service Level Agreements) in volatilen dienstbasierten Systemen beheimatet. Diese Arbeit umfasst einen Einblick in den Stand der Technik, die Beschreibung von FMC-QE sowie die Weiterentwicklung von FMC-QE in repräsentativen allgemeinen Modellen und Fallstudien. Das Kapitel 2: Stand der Technik gibt einen Überblick über die Warteschlangentheorie, Zeit-behaftete Petri Netze, weitere Leistungsbeschreibungs- und Leistungsvorhersagungstechniken sowie die Verwendung von Hierarchien in Leistungsbeschreibungstechniken. Die Beschreibung von FMC-QE in Kapitel 3 enthält die Erläuterung der Grundlagen von FMC-QE, die Beschreibung einiger Grundannahmen, der graphischen Notation, dem mathematischen Modell und einem erläuternden Beispiel. In Kapitel 4: Erweiterungen von FMC-QE wird die Behandlung weiterer allgemeiner Modelle, wie die Modellklasse von geschlossenen Netzen, Synchronisierung und Mehrklassen-Modelle beschrieben. Außerdem wird FMC-QE mit dem Stand der Technik verglichen. In Kapitel 5 werden Machbarkeitsstudien beschrieben. Schließlich werden in Kapitel 6 eine Zusammenfassung und ein Ausblick gegeben. [1] Werner Zorn. FMC-QE - A New Approach in Quantitative Modeling. In Hamid R. Arabnia, editor, Proceedings of the International Conference on Modeling, Simulation and Visualization Methods (MSV 2007) within WorldComp ’07, 280 – 287, Las Vegas, NV, USA, Juni 2007. CSREA Press. ISBN 1-60132-029-9.
KW  - FMC-QE
KW  - Quantitative Modellierung
KW  - Leistungsvorhersage
KW  - Warteschlangentheorie
KW  - Zeitbehaftete Petri Netze
KW  - FMC-QE
KW  - Quantitative Modeling
KW  - Performance Prediction
KW  - Queuing Theory
KW  - Time Augmented Petri Nets
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-52987
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TY  - THES
A1  - Spreyer, Kathrin
T1  - Does it have to be trees? : Data-driven dependency parsing with incomplete and noisy training data
T1  - Müssen es denn Bäume sein? Daten-gesteuertes Dependenzparsing mit unvollständigen und verrauschten Trainingsdaten
N2  - We present a novel approach to training data-driven dependency parsers on incomplete annotations. Our parsers are simple modifications of two well-known dependency parsers, the transition-based Malt parser and the graph-based MST parser. While previous work on parsing with incomplete data has typically couched the task in frameworks of unsupervised or semi-supervised machine learning, we essentially treat it as a supervised problem. In particular, we propose what we call agnostic parsers which hide all fragmentation in the training data from their supervised components. We present experimental results with training data that was obtained by means of annotation projection. Annotation projection is a resource-lean technique which allows us to transfer annotations from one language to another within a parallel corpus. However, the output tends to be noisy and incomplete due to cross-lingual non-parallelism and error-prone word alignments. This makes the projected annotations a suitable test bed for our fragment parsers. Our results show that (i) dependency parsers trained on large amounts of projected annotations achieve higher accuracy than the direct projections, and that (ii) our agnostic fragment parsers perform roughly on a par with the original parsers which are trained only on strictly filtered, complete trees. Finally, (iii) when our fragment parsers are trained on artificially fragmented but otherwise gold standard dependencies, the performance loss is moderate even with up to 50% of all edges removed.
N2  - Wir präsentieren eine neuartige Herangehensweise an das Trainieren von daten-gesteuerten Dependenzparsern auf unvollständigen Annotationen. Unsere Parser sind einfache Varianten von zwei bekannten Dependenzparsern, nämlich des transitions-basierten Malt-Parsers sowie des graph-basierten MST-Parsers. Während frühere Arbeiten zum Parsing mit unvollständigen Daten die Aufgabe meist in Frameworks für unüberwachtes oder schwach überwachtes maschinelles Lernen gebettet haben, behandeln wir sie im Wesentlichen mit überwachten Lernverfahren. Insbesondere schlagen wir "agnostische" Parser vor, die jegliche Fragmentierung der Trainingsdaten vor ihren daten-gesteuerten Lernkomponenten verbergen. Wir stellen Versuchsergebnisse mit Trainingsdaten vor, die mithilfe von Annotationsprojektion gewonnen wurden. Annotationsprojektion ist ein Verfahren, das es uns erlaubt, innerhalb eines Parallelkorpus Annotationen von einer Sprache auf eine andere zu übertragen. Bedingt durch begrenzten crosslingualen Parallelismus und fehleranfällige Wortalinierung ist die Ausgabe des Projektionsschrittes jedoch üblicherweise verrauscht und unvollständig. Gerade dies macht projizierte Annotationen zu einer angemessenen Testumgebung für unsere fragment-fähigen Parser. Unsere Ergebnisse belegen, dass (i) Dependenzparser, die auf großen Mengen von projizierten Annotationen trainiert wurden, größere Genauigkeit erzielen als die zugrundeliegenden direkten Projektionen, und dass (ii) die Genauigkeit unserer agnostischen, fragment-fähigen Parser der Genauigkeit der Originalparser (trainiert auf streng gefilterten, komplett projizierten Bäumen) annähernd gleichgestellt ist. Schließlich zeigen wir mit künstlich fragmentierten Gold-Standard-Daten, dass (iii) der Verlust an Genauigkeit selbst dann bescheiden bleibt, wenn bis zu 50% aller Kanten in den Trainingsdaten fehlen.
KW  - Dependenzparsing
KW  - partielle Annotationen
KW  - schwach überwachte Lernverfahren
KW  - Annotationsprojektion
KW  - Parallelkorpora
KW  - dependency parsing
KW  - partial annotations
KW  - weakly supervised learning techniques
KW  - annotation projection
KW  - parallel corpora
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-57498
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TY  - THES
A1  - Wulf, Hendrik
T1  - Seasonal precipitation, river discharge, and sediment flux in the western Himalaya
T1  - Saisonaler Niederschlag, Wasserabfluss und Sedimentationsfluss im westlichen Himalaya
N2  - Rainfall, snow-, and glacial melt throughout the Himalaya control river discharge, which is vital for maintaining agriculture, drinking water and hydropower generation. However, the spatiotemporal contribution of these discharge components to Himalayan rivers is not well understood, mainly because of the scarcity of ground-based observations. Consequently, there is also little known about the triggers and sources of peak sediment flux events, which account for extensive hydropower reservoir filling and turbine abrasion. We therefore lack basic information on the distribution of water resources and controls of erosion processes. In this thesis, I employ various methods to assess and quantify general characteristics of and links between precipitation, river discharge, and sediment flux in the Sutlej Valley. First, I analyze daily precipitation data (1998-2007) from 80 weather stations in the western Himalaya, to decipher the distribution of rain- and snowfall. Rainfall magnitude frequency analyses indicate that 40% of the summer rainfall budget is attributed to monsoonal rainstorms, which show higher variability in the orogenic interior than in frontal regions. Combined analysis of rainstorms and sediment flux data of a major Sutlej River tributary indicate that monsoonal rainfall has a first order control on erosion processes in the orogenic interior, despite the dominance of snowfall in this region. Second, I examine the contribution of rainfall, snow and glacial melt to river discharge in the Sutlej Valley (s55,000 km2), based on a distributed hydrological model, which covers the period 2000-2008. To achieve high spatial and daily resolution despite limited ground-based observations the hydrological model is forced by daily remote sensing data, which I adjusted and calibrated with ground station data. The calibration shows that the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) 3B42 rainfall product systematically overestimates rainfall in semi-arid and arid regions, increasing with aridity. The model results indicate that snowmelt-derived discharge (74%) is most important during the pre-monsoon season (April to June) whereas rainfall (56%) and glacial melt (17%) dominate the monsoon season (July-September). Therefore, climate change most likely causes a reduction in river discharge during the pre-monsoon season, which especially affects the orogenic interior. Third, I investigate the controls on suspended sediment flux in different parts of the Sutlej catchments, based on daily gauging data from the past decade. In conjunction with meteorological data, earthquake records, and rock strength measurements I find that rainstorms are the most frequent trigger of high-discharge events with peaks in suspended sediment concentrations (SSC) that account for the bulk of the suspended sediment flux. The suspended sediment flux increases downstream, mainly due to increases in runoff. Pronounced erosion along the Himalayan Front occurs throughout the monsoon season, whereas efficient erosion of the orogenic interior is confined to single extreme events. The results of this thesis highlight the importance of snow and glacially derived melt waters in the western Himalaya, where extensive regions receive only limited amounts of monsoonal rainfall. These regions are therefore particularly susceptible to global warming with major implications on the hydrological cycle. However, the sediment discharge data show that infrequent monsoonal rainstorms that pass the orographic barrier of the Higher Himalaya are still the primary trigger of the highest-impact erosion events, despite being subordinate to snow and glacially–derived discharge. These findings may help to predict peak sediment flux events and could underpin the strategic development of preventative measures for hydropower infrastructures.
N2  - Regen, Schnee- und Gletscherschmelze speisen die Flüsse des Himalajas, die eine große Bedeutung für die Landwirtschaft, Trinkwasserversorgung und Wasserkraftnutzung in Südasien aufweisen. Welchen Anteil die einzelnen Abflusskomponenten am Gesamtabfluss in Raum und Zeit besitzen, ist jedoch kaum quantifiziert, da es in der entlegenen Region an Bodenmessstationen mangelt. Aus diesem Grund ist auch wenig über die Auslöser und Herkunftsgebiete von hohen Sedimentaustragsereignissen bekannt, die im erheblichen Maße dazu beitragen, dass die Kapazität vonWasserkraftreservoiren abnimmt undWasserkraftturbinen abradieren. Daher fehlen bisher grundlegende Informationen zur räumlichen Verteilung von Wasserressourcen und zu den Ursachen von Erosionsprozessen. In dieser Arbeit benutze ich verschiedene Methoden um die Eigenschaften von und die Beziehungen zwischen Niederschlag, Abflussmenge und Sedimentaustrag im Sutlej-Tal zu untersuchen. In einer ersten Studie analysiere ich Tagesniederschläge (1998-2007) von 80 Wetterstationen aus dem westlichen Himalaja, um die räumliche Verteilung von Regen- und Schneeniederschlägen zu charakterisieren. Die weitere Analyse der Magnituden-Häufigkeitsverteilung von Regenfällen zeigt, dass 40% der sommerlichen Niederschläge auf monsunale Starkregenereignisse zurückgehen, die eine höhere Variabilität im Gebirgsinneren aufweisen als an der Gebirgsfront. Die Kombination von Niederschlagsdaten mit Sedimentaustragsdaten für einen der größten Zuflüsse des Sutlejs zeigt, dass monsunaler Niederschlag der primäre Auslöser von Erosionsprozessen im Gebirgsinneren ist, ungeachtet größerer Abflussmengen durch Schnee- und Gletscherschmelze. In einer zweiten Studie untersuche ich den Beitrag von Regen, Schnee- und Gletscherschmelze zur Abflussmenge im Sutlej-Tal (s55.000 km2) mit Hilfe eines hydrologischen Modells für den Jahreszeitraum 2000-2008. Um trotz der begrenzten Bodenmessungen eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung zu erzielen, basiert das Modell auf täglichen Fernerkundungsdaten, die ich mit allen verfügbaren Bodenstationsdaten kalibriert und an diese angepasst habe. Die Kalibrierung zeigt, dass das Regenniederschlagsprodukt 3B42 der „Tropical Rainfall Measuring Mission“ (TRMM) den Bodenniederschlag in den semi-ariden bis ariden Gebirgsregionen mit zunehmender Trockenheit systematisch überschätzt. Die Modellierungsergebnisse verdeutlichen, dass die Schneeschmelze den bedeutendsten Beitrag zur Abflussmenge (74 %) zwischen April und Juni aufbringt, während Regen (56%) und Gletscherschmelze (17%) die Monsunsaison (Juli-September) prägen. Daher ist anzunehmen, dass der Klimawandel zu einer Verringerung der Abflussmenge zwischen April und Juni führen wird, was sich besonders auf das Gebirgsinnere auswirkt. In einer dritten Studie untersuche ich mit Hilfe von täglichen Messdaten der letzten Dekade die Ursachen und Eigenschaften des Sedimentaustrags in verschiedenen Bereichen des Sutlej-Einzugsgebietes. Auf der Grundlage von meteorologischen Daten, Erdbebenaufzeichnungen und Gesteinsfestigkeitsmessungen identifiziere ich Starkregenereignisse als häufigste Ursache für extreme Erosionsereignisse, die einen Großteil des gesamten Sedimentaustrags ausmachen. Großräumig betrachtet nimmt der Sedimentaustrag flussabwärts zu, was hauptsächlich auf den Anstieg der Abflussmenge zurückzuführen ist. Zur Monsunzeit treten Erosionsprozesse entlang der Himalajafront besonders häufig auf, während im Gebirgsinneren die Erosion auf einzelne Extremereignisse beschränkt ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit untersteichen die Bedeutung von Schnee- und Gletscherschmelze im westlichen Himalaja, in dem große Gebiete nur vereinzelt von monsunalen Niederschlägen erreicht werden. Diese Gebiete sind daher besonders anfällig für den Klimawandel mit weitreichenden Konsequenzen für den Wasserhaushalt in der Region. Die Analyse von Sedimentaustragsdaten zeigt jedoch, dass vereinzelte monsunale Regenstürme, welche die topographische Barriere des Himalaja überqueren, die primäre Ursache von extremen Erosionsereignissen sind, trotz der größeren Abflussmengen von Schnee- und Gletscherschmelze im Gebirgsinneren. Diese Ergebnisse können dazu beitragen, große Erosionsereignisse vorherzusagen und vorbeugende Maßnahmen zum Schutz von Wasserkraftanlagen zu entwickeln.
KW  - Klimawandel
KW  - Erosion
KW  - Monsun
KW  - Regensturm
KW  - Suspendsionsfracht
KW  - climate change
KW  - erosion
KW  - monsoon
KW  - rainstorm
KW  - suspended sediment
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-57905
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Wiese, Heike
T1  - So as a focus marker in German
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Philosophische Reihe
N2  - This paper discusses a hitherto undescribed usage of the particle so as a dedicated focus marker in contemporary German. I discuss grammatical and pragmatic characteristics of this focus marker, supporting my account with natural linguistic data and with controlled experimental evidence showing that so has a significant influence on speakers’ understanding of what the focus expression in a sentence is. Against this background, I sketch a possible pragmaticalization path from referential usages of so via hedging to a semantically bleached focus marker, which, unlike particles such as auch ‘also’/‘too’ or nur ‘only’, does not contribute any additional meaning.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Philosophische Reihe - 102 
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-93592
SN  - 1866-8380
IS  - 102
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Murr, Rüdiger
T1  - Characterization of Lévy Processes by a duality formula and related results
T3  - Preprint / Universität Potsdam, Institut für Mathematik, Mathematische Statistik un
Y1  - 2011
SN  - 1613-3307
PB  - Univ.
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kliegl, Reinhold
A1  - Bates, Douglas
T1  - International collaboration in psychology is on the rise
N2  - There has been a substantial increase in the percentage for publications with co-authors located in departments from different countries in 12 major journals of psychology. The results are evidence for a remarkable internationalization of psychological research, starting in the mid 1970s and increasing in rate at the beginning of the 1990s. This growth occurs against a constant number of articles with authors from the same country; it is not due to a concomitant increase in the number of co-authors per article. Thus, international collaboration in psychology is obviously on the rise.
Y1  - 2011
UR  - http://www.springerlink.com/content/g5987481374222u7/fulltext.pdf
U6  - https://doi.org/10.1007/s11192-010-0299-0
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Goetz, Klaus Hermann
T1  - The development and current features of the German civil service system
Y1  - 2011
SN  - 978-1-84844243-6
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hartig, Juliane
T1  - Learning and innovation  a distance : an empirical investigation into the benefits and liabilities of different froms of distance on interactive learning and novelty creation in German biotechnology SMEs
Y1  - 2011
SN  - 978-3-8349-3178-8
U6  - https://doi.org/10.1007/978-3-8349-6904-0
PB  - Gabler Verlag / Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Wiesbaden
CY  - Wiesbaden
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wichura, Henry
T1  - Topographic evolution of the East African Plateau : a combined study on lava-flow modeling and paleo-topography
T1  - Die topographische Entwicklung des Ostafrikanischen Plateaus : eine kombinierte Studie über Lavastrommodellierung und Paläotopographie
N2  - The East African Plateau provides a spectacular example of geodynamic plateau uplift, active continental rifting, and associated climatic forcing. It is an integral part of the East African Rift System and has an average elevation of approximately 1,000 m. Its location coincides with a negative Bouguer gravity anomaly with a semi-circular shape, closely related to a mantle plume, which influences the Cenozoic crustal development since its impingement in Eocene-Oligocene time. The uplift of the East African Plateau, preceding volcanism, and rifting formed an important orographic barrier and tectonically controlled environment, which is profoundly influenced by climate driven processes. Its location within the equatorial realm supports recently proposed hypotheses, that topographic changes in this region must be considered as the dominant forcing factor influencing atmospheric circulation patterns and rainfall distribution. The uplift of this region has therefore often been associated with fundamental climatic and environmental changes in East Africa and adjacent regions. While the far-reaching influence of the plateau uplift is widely accepted, the timing and the magnitude of the uplift are ambiguous and are still subject to ongoing discussion. This dilemma stems from the lack of datable, geomorphically meaningful reference horizons that could record surface uplift. In order to quantify the amount of plateau uplift and to find evidence for the existence of significant relief along the East African Plateau prior to rifting, I analyzed and modeled one of the longest terrestrial lava flows; the 300-km-long Yatta phonolite flow in Kenya. This lava flow is 13.5 Ma old and originated in the region that now corresponds to the eastern rift shoulders. The phonolitic flow utilized an old riverbed that once drained the eastern flank of the plateau. Due to differential erosion this lava flow now forms a positive relief above the parallel-flowing Athi River, which is mimicking the course of the paleo-river. My approach is a lava-flow modeling, based on an improved composition and temperature dependent method to parameterize the flow of an arbitrary lava in a rectangular-shaped channel. The essential growth pattern is described by a one-dimensional model, in which Newtonian rheological flow advance is governed by the development of viscosity and/or velocity in the internal parts of the lava-flow front. Comparing assessments of different magma compositions reveal that length-dominated, channelized lava flows are characterized by high effusion rates, rapid emplacement under approximately isothermal conditions, and laminar flow. By integrating the Yatta lava flow dimensions and the covered paleo-topography (slope angle) into the model, I was able to determine the pre-rift topography of the East African Plateau. The modeling results yield a pre-rift slope of at least 0.2°, suggesting that the lava flow must have originated at a minimum elevation of 1,400 m. Hence, high topography in the region of the present-day Kenya Rift must have existed by at least 13.5 Ma. This inferred mid-Miocene uplift coincides with the two-step expansion of grasslands, as well as important radiation and speciation events in tropical Africa. Accordingly, the combination of my results regarding the Yatta lava flow emplacement history, its location, and its morphologic character, validates it as a suitable “paleo-tiltmeter” and has thus to be considered as an important topographic and volcanic feature for the topographic evolution in East Africa.
N2  - Das Ostafrikanische Plateau ist ein eindrucksvolles Beispiel für aktive, kontinentale Grabenbildung, aber auch für geodynamische Hochebenenbildung mit weitreichendem klimatischen Einfluss auf die gesamte Region. Als integraler Bestandteil des Ostafrikanischen Grabensystems beläuft sich die mittlere Höhe des Plateaus auf durchschnittlich 1000 m ü.NN. Seine Lage korreliert gut mit der Präsenz einer halbkreisförmigen negativen Bouguer-Schwereanomalie, die an den Aufstieg eines Manteldiapirs im Untergrund gekoppelt ist. Dieser prägte die känozoische Krustenentwicklung seit seinem Aufstieg im Eozän-Oligozän. Die Hebungsgeschichte und topographische Entwicklung des Hochlandes steht seither in enger Beziehung zum einsetzenden Vulkanismus, der Bildung erster Abschiebungssysteme und führte schließlich zur Entwicklung des heutigen Vollgrabensystems. Neueste Hypothesen lassen den Schluss zu, dass topographische Veränderungen als dominierende Einflussgrößen atmosphärischer Zirkulationsmuster sowie der regionalen Niederschlagsverbreitung anzusehen sind. Zusätzlich werden diese Prozesse durch die äquatoriale Lage des Ostafrikanischen Plateaus verstärkt und die Hebung dieser Region oft mit wichtigen Klima- und Umweltveränderungen in Ostafrika und angrenzende Gebiete in Verbindung gebracht. Während der weitreichende klimatische Einfluss des Hochlandes größtenteils akzeptiert ist, sind Zeitpunkt und Ausmaß seiner Heraushebung nicht eindeutig bestimmt und daher noch immer Grundlage bestehender Diskussionen. Diese Zwangslage hat ihre Ursache im Fehlen aussagekräftiger und datierbarer Referenzhorizonte. Um den Hebungsbetrag zu quantifizieren und Beweise signifikanten Reliefs vor der Entwicklung des Grabensystems entlang des Ostafrikanischen Hochlandes zu erbringen, analysierte und modellierte ich einen der längsten terrestrischen Lavaströme. Dieser vor 13,5 Ma abgelagerte Yatta-Lavastrom hat mit 300 km Länge seinen Ursprung in der Region der heutigen östlichen Grabenschulter des zentralen Kenia-Rifts. Die phonolitische Lava ergoss sich entlang eines Flussbettes, das einst die östliche Flanke des Hochlandes entwässerte. Aufgrund unterschiedlicher Erosionspotentiale bildet der Lavastrom gegenwärtig ein positives Relief und befindet sich oberhalb des Athi Flusses, der parallel zum Paläofluß, und somit versetzt zu seinen früheren Verlauf, strömt. Mein Ansatz der Lavastrom-Modellierung basiert auf einer Methode, die das Fließverhalten einer beliebigen Lava in Abhängigkeit von Temperatur und Magmenzusammensetzung in einem rechtwinkligen Kanal berechnet. Die wesentlichen Wachstumsmuster des Lavastroms sind durch ein eindimensionales Modell beschrieben, wobei Newtonsches Fließverhalten im Innern hinter der Lavastromfront von der zeitlichen Entwicklung der Viskosität und/oder der Fließgeschwindigkeit bestimmt wird. Vergleiche meiner Resultate mit verschiedenen Magmenzusammensetzungen zeigen, dass sich lange, kanalisierte Lavaströme mit hohen Ergussraten und schneller Platznahme bilden können. Dies geschieht unter annähernd isothermalen Bedingungen und erfordert laminares Fließen. Die Integration der Yatta- Lavastrom-Dimensionen und der bedeckten Paläotopographie (Neigungswinkel) in das Modell, erlaubte es mir die Topographie des Ostafrikanischen Hochlandes vor der Grabenbildung zu modellieren. Das Ergebnis der Modellierung ergibt einen Neigungswinkel von mindestens 0,2° und impliziert, dass der Lavastrom seinen Ursprung in einer Höhe von mindestens 1400 m ü.NN gehabt haben muss. Somit existierte bereits vor 13,5 Ma hohe Topographie in der heutigen Region des zentralen Kenia-Rifts. Diese abgeleitete regionale Hebungsgeschichte im mittleren Miozän korreliert mit der zweistufigen Ausbreitung der Graslandschaften, sowie dem Aufkommen neuer Arten im tropischen Afrika. Die Kombination aus Fließverhalten, Entstehungsort und morphologischer Eigenschaften macht den Yatta-Lavastrom zu einem “Paläoneigungsmesser” und wichtigen vulkanischen Untersuchungsobjekt für die topographische Entwicklung in Ostafrika.
KW  - Ostafrika
KW  - Plateau
KW  - Paläotopographie
KW  - Miozän
KW  - Yatta
KW  - East African Plateau
KW  - paleo-topography
KW  - Miocene
KW  - Yatta
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-52363
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kellermann, Thorsten
T1  - Accurate numerical relativity simulations of non-vacuumspace-times in two dimensions and applications to critical collapse
T1  - Exakte numerisch relativistische Simulationen der Nicht-Vakuum-Raum-Zeit in zwei Dimensionen und deren Anwendung zu Problemen des kritischen Kollaps
N2  - This Thesis puts its focus on the physics of neutron stars and its description with methods of numerical relativity. In the first step, a new numerical framework the Whisky2D code will be developed, which solves the relativistic equations of hydrodynamics in axisymmetry. Therefore we consider an improved formulation of the conserved form of these equations. The second part will use the new code to investigate the critical behaviour of two colliding neutron stars. Considering the analogy to phase transitions in statistical physics, we will investigate the evolution of the entropy of the neutron stars during the whole process. A better understanding of the evolution of thermodynamical quantities, like the entropy in critical process, should provide deeper understanding of thermodynamics in relativity. More specifically, we have written the Whisky2D code, which solves the general-relativistic hydrodynamics equations in a flux-conservative form and in cylindrical coordinates. This of course brings in 1/r singular terms, where r is the radial cylindrical coordinate, which must be dealt with appropriately. In the above-referenced works, the flux operator is expanded and the 1/r terms, not containing derivatives, are moved to the right-hand-side of the equation (the source term), so that the left hand side assumes a form identical to the one of the three-dimensional (3D) Cartesian formulation. We call this the standard formulation. Another possibility is not to split the flux operator and to redefine the conserved variables, via a multiplication by r. We call this the new formulation. The new equations are solved with the same methods as in the Cartesian case. From a mathematical point of view, one would not expect differences between the two ways of writing the differential operator, but, of course, a difference is present at the numerical level. Our tests show that the new formulation yields results with a global truncation error which is one or more orders of magnitude smaller than those of alternative and commonly used formulations. The second part of the Thesis uses the new code for investigations of critical phenomena in general relativity. In particular, we consider the head-on-collision of two neutron stars in a region of the parameter space where two final states a new stable neutron star or a black hole, lay close to each other. In 1993, Choptuik considered one-parameter families of solutions, S[P], of the Einstein-Klein-Gordon equations for a massless scalar field in spherical symmetry, such that for every P > P⋆, S[P] contains a black hole and for every P < P⋆, S[P] is a solution not containing singularities. He studied numerically the behavior of S[P] as P → P⋆ and found that the critical solution, S[P⋆], is universal, in the sense that it is approached by all nearly-critical solutions regardless of the particular family of initial data considered. All these phenomena have the common property that, as P approaches P⋆, S[P] approaches a universal solution S[P⋆] and that all the physical quantities of S[P] depend only on |P − P⋆|. The first study of critical phenomena concerning the head-on collision of NSs was carried out by Jin and Suen in 2007. In particular, they considered a series of families of equal-mass NSs, modeled with an ideal-gas EOS, boosted towards each other and varied the mass of the stars, their separation, velocity and the polytropic index in the EOS. In this way they could observe a critical phenomenon of type I near the threshold of black-hole formation, with the putative solution being a nonlinearly oscillating star. In a successive work, they performed similar simulations but considering the head-on collision of Gaussian distributions of matter. Also in this case they found the appearance of type-I critical behaviour, but also performed a perturbative analysis of the initial distributions of matter and of the merged object. Because of the considerable difference found in the eigenfrequencies in the two cases, they concluded that the critical solution does not represent a system near equilibrium and in particular not a perturbed Tolmann-Oppenheimer-Volkoff (TOV) solution. In this Thesis we study the dynamics of the head-on collision of two equal-mass NSs using a setup which is as similar as possible to the one considered above. While we confirm that the merged object exhibits a type-I critical behaviour, we also argue against the conclusion that the critical solution cannot be described in terms of equilibrium solution. Indeed, we show that, in analogy with what is found in, the critical solution is effectively a perturbed unstable solution of the TOV equations. Our analysis also considers fine-structure of the scaling relation of type-I critical phenomena and we show that it exhibits oscillations in a similar way to the one studied in the context of scalar-field critical collapse.
N2  - Diese Arbeit legt seinen Schwerpunkt auf die Physik von Neutronensternen und deren Beschreibung mit Methoden der numerischen Relativitätstheorie. Im ersten Schritt wird eine neue numerische Umgebung, der Whisky2D Code entwickelt, dieser löst die relativistischen Gleichungen der Hydrodynamik in Axialymmetrie. Hierzu betrachten wir eine verbesserte Formulierung der sog. "flux conserved formulation" der Gleichungen. Im zweiten Teil wird der neue Code verwendet , um das kritische Verhalten zweier kollidierenden Neutronensternen zu untersuchen. In Anbetracht der Analogie, um Übergänge in der statistischen Physik Phase werden wir die Entwicklung der Entropie der Neutronensterne während des gesamten Prozesses betrachten. Ein besseres Verständnis der Evolution von thermodynamischen Größen, wie der Entropie in kritischer Prozess, sollte zu einem tieferen Verständnis der relativistischen Thermodynamik führen. Der Whisky2D Code, zur Lösung Gleichungen relativistischer Hydrodynamik wurde in einer „flux conserved form“ und in zylindrischen Koordinaten geschrieben. Hierdurch entstehen 1 / r singuläre Terme, wobei r der ist, die entsprechend behandelt werden müssen. In früheren Arbeiten, wird der Operator expandiert und die 1 / r spezifisch Therme auf die rechte Seite geschrieben, so dass die linke Seite eine Form annimmt, die identisch ist mit der kartesischen Formulierung. Wir nennen dies die Standard-Formulierung. Eine andere Möglichkeit ist, die Terme nicht zu expandieren, den und den 1/r Term in die Gleichung hinein zu ziehen. Wir nennen dies die Neue-Formulierung. Die neuen Gleichungen werden mit den gleichen Verfahren wie im kartesischen Fall gelöst. Aus mathematischer Sicht ist keine Unterschiede zwischen den beiden Formulierungen zu erwarten, erst die numerische Sicht zeigt die Unterschiede auf. Versuche zeigen, dass die Neue-Formulierung numerische Fehler um mehrere Größenordnungen reduziert. Der zweite Teil der Dissertation verwendet den neuen Code für die Untersuchung kritischer Phänomene in der allgemeinen Relativitätstheorie. Insbesondere betrachten wir die Kopf-auf-Kollision zweier Neutronensterne in einem Bereich des Parameter Raums, deren zwei mögliche Endzustände entweder einen neuen stabilen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch darstellen. Im Jahr 1993, betrachtete Choptuik Ein-Parameter-Familien von Lösungen, S [P], der Einstein-Klein-Gordon-Gleichung für ein masseloses Skalarfeld in sphärischer Symmetrie, so dass für jedes P> P ⋆, S[P] ein Schwarzes Loch enthalten ist und jedes P <P ⋆, S [P] eine Lösung ohne eine Singularität. Er studierte das numerisch Verhalten von S [P] als P → P ⋆ und stellte fest, dass die kritische Lösung, S[P ⋆], universell in dem Sinne ist, dass die Lösung nahe des kritischen Wertes unabhängig von den Anfangsdaten ist. Alle diese Phänomene haben die gemeinsame Eigenschaft, dass sobald sich P P ⋆ annähert, auch S[P] S [P ⋆] annähert und dass alle physikalischen Größen von S [P] nur noch von | P - P ⋆ | abhängen. Die erste Studie der kritischen Phänomene über den Frontalzusammenstoß von zwei Neutronensternen wurde von Jin und Suen im Jahr 2007 durchgeführt. Insbesondere untersuchten sie eine Reihe von Anfangsdaten gleicher Neutronensternmasse, mit einer idealen EOS, die aufeinander zu beschleunigt werden. Variiert wurden die Massen der Sterne, ihr Abstand, die Geschwindigkeit und die polytropen Index der EOS. Auf diese Weise konnten sie kritische Phänomen des Typ I beobachten. In weiteren Versuchen, führten sie ähnliche Simulationen frontal kollidierender Materie in Gauß Verteilungen durch. Auch in diesem Fall fanden sie Typ-I-kritisches Verhalten. Zudem führten sie eine störungstheoretische Analyse der Anfangsobjekte als auch der stabilen Endobjekte durch. Wegen der beträchtlichen Unterschiede in den Eigenfrequenzen in beiden Fallen, schlossen sie daraus, dass die kritische Lösung keine linear-gestörten Tolmann-Oppenheimer-Volkoff (TOV) Sterne im Gleichgewicht darstellen. In dieser Arbeit untersuchen wir die Dynamik der Frontalzusammenstoß zweier Neutronensterne gleicher Masse mit ähnlichem Setup wie oben besprochen. Während wir bestätigen, dass die erzeugten Objekte ebenfalls ein Typ-I-kritische Verhalten aufweisen, wiedersprechen wir der der Aussage, dass sich die kritische Lösung nicht als Gleichgewichtslösung dargestellt werden kann. In der Tat zeigen wir, dass die kritische Lösung als linear-gestörte instabile Lösung eines TOV-Sterns dargestellt werden kann. Unsere Analyse berücksichtigt auch die Feinstruktur der Skalenverhältnisse Typ-I-kritischer Phänomene und wir zeigen ebenfalle, dass hier Oszillationen auftreten, die bereits in ähnlichen Studien zum Kollaps kritischer Skalar-Feld gefunden wurden.
KW  - numerische Relativitätstheorie
KW  - relativistische Hydrodynamik
KW  - kritischer Kollaps
KW  - numerical relativity
KW  - relativistic hydrodynamics
KW  - critical collapse
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59578
ER  - 
TY  - THES
A1  - Federico, Stefania
T1  - Synthetic peptides derived from decorin as building blocks for biomaterials based on supramolecular interactions
T1  - Synthetische Peptide Basierend auf Decorin als Bausteine für Supramolekulare Biomaterialien
N2  - In this work, the development of a new molecular building block, based on synthetic peptides derived from decorin, is presented. These peptides represent a promising basis for the design of polymer-based biomaterials that mimic the ECM on a molecular level and exploit specific biological recognition for technical applications. Multiple sequence alignments of the internal repeats of decorin that formed the inner and outer surface of the arch-shaped protein were used to develop consensus sequences. These sequences contained conserved sequence motifs that are likely to be related to structural and functional features of the protein. Peptides representative for the consensus sequences were synthesized by microwave-assisted solid phase peptide synthesis and purified by RP-HPLC, with purities higher than 95 mol%. After confirming the desired masses by MALDI-TOF-MS, the primary structure of each peptide was investigated by 1H and 2D NMR, from which a full assignment of the chemical shifts was obtained. The characterization of the peptides conformation in solution was performed by CD spectroscopy, which demonstrated that using TFE, the peptides from the outer surface of decorin show a high propensity to fold into helical structures as observed in the original protein. To the contrary, the peptides from the inner surface did not show propensity to form stable secondary structure. The investigation of the binding capability of the peptides to Collagen I was performed by surface plasmon resonance analyses, from which all but one of the peptides representing the inner surface of decorin showed binding affinity to collagen with values of dissociation constant between 2•10-7 M and 2.3•10-4 M. On the other hand, the peptides representative for the outer surface of decorin did not show any significant interaction to collagen. This information was then used to develop experimental demonstration for the binding capabilities of the peptides from the inner surface of decorin to collagen even when used in more complicated situations close to possible appications. With this purpose, the peptide (LRELHLNNN) which showed the highest binding affinity to collagen (2•10-7 M) was functionalized with an N-terminal triple bond in order to obtain a peptide dimer via copper(I)-catalyzed cycloaddition reaction with 4,4'-diazidostilbene-2,2'-disulfonic acid. Rheological measurements showed that the presence of the peptide dimer was able to enhance the elastic modulus (G') of a collagen gel from ~ 600 Pa (collagen alone) to ~ 2700 Pa (collagen and peptide dimer). Moreover, it was shown that the mechanical properties of a collagen gel can be tailored by using different molar ratios of peptide dimer respect to collagen. The same peptide, functionalized with the triple bond, was used to obtain a peptide-dye conjugate by coupling it with N-(5'-azidopentanoyl)-5-aminofluorescein. An aqueous solution (5 vol% methanol) of the peptide dye conjugate was injected into a collagen and a hyaluronic acid (HA) gel and images of fluorescence detection showed that the diffusion of the peptide was slower in the collagen gel compared to the HA gel. The third experimental demonstration was gained using the peptide (LSELRLHNN) which showed the lower binding affinity (2.3•10-4 M) to collagen. This peptide was grafted to hyaluronic acid via EDC-chemistry, with a degree of functionalization of 7 ± 2 mol% as calculated by 1H-NMR. The grafting was further confirmed by FTIR and TGA measurements, which showed that the onset of decomposition for the HA-g-peptide decreased by 10 °C compared to the native HA. Rheological measurements showed that the elastic modulus of a system based on collagen and HA-g-peptide increased by almost two order of magnitude (G' = 200 Pa) compared to a system based on collagen and HA (G' = 0.9 Pa). Overall, this study showed that the synthetic peptides, which were identified from decorin, can be applied as potential building blocks for biomimetic materials that function via biological recognition.
N2  - In dieser Arbeit wird das Design, die Synthese und Analyse neuer molekularer Bausteine für Biomaterialien basierend auf synthetischen, von Decorin abgeleiteten Peptiden beschrieben. Diese Peptide sind deshalb als Baustein für polymer-basierte Biomaterialien von besonderem Interesse, da sie die extrazelluläre Matrix (ECM) auf molekularer Ebene nachempfinden und spezifische, biologische wichtige Interaktionen für technische Anwendungen nutzbar machen. Das Alignment multipler Sequenzen der internen Repeats von Decorin, die jeweils die innere bzw. äußere Seite des sichelförmigen Decorins bilden, wurde genutzt, um Konsensus-Sequenzen zu definieren. Diese Sequenzen beinhalten stark konservierte Sequenzmotive, die wahrscheinlich wichtig für Struktur und Funktion des Proteins sind. Ausgewählte Peptide, die repräsentativ für die Konsensus-Sequenzen sind, wurden dann mittels Mikrowellen unterstützter Festphasensynthese synthetisiert und mit RP-HPLC aufgereinigt, so dass Peptide mit Reinheiten ≥ 95 mol% erhalten wurden. Die Peptide wurden per MALDI-TOF-MS sowie 1D und 2D NMR Spektroskopie charakterisiert, wobei die Zuordnung der chemischen Verschiebungen zu einzelnen Protonen und Kohlenstoffen aus den 2D NMR Experimenten erfolgte. In Lösung wurden die Peptide zudem mit CD Spektroskopie untersucht, wobei gezeigt werden konnte, dass nur Peptide, die von der äußeren Seite des Decorins abgeleitet wurden, sich durch Zugabe von 2,2,2-Trifluorethanol zu α-Helices falten. Diese Faltung ist auch in der Röntgenstruktur bei den korrespondierenden Abschnitten zu finden. Im Gegensatz dazu zeigten Peptide, die von der inneren Seite des Decorins abgeleitet wurden, keine stabilen Sekundärstrukturen in Lösung (β-Faltblattstruktur in der Röntgenstruktur). Bindungsstudien der Peptide zu Kollagen I wurden mit Oberflächenplasmonenresonanz durchgeführt, wobei gezeigt werden konnte, dass alle bis auf ein Peptid, die von der innneren Seite abgeleitet wurden, an Kollagen mit Dissoziationskonstanten von 2•10-7 M bis 2.3•10-4 M binden, während Peptide, die für die äußere Seite von Decorin repräsentativ sind, keine Bindung an Kollagen I zeigten. Diese Information wurde genutzt, um experimentelle Demonstrationsobjekte dieser Interaktion in komplexeren, einer späteren Anwendung näheren Situation, zu entwickeln. Dazu wurde das Peptide LRELHLNNN, welches die stärkste Bindung zu Kollagen I zeigte (KD = 2•10-7 M), N-terminal mit einer Alkinbindung funktionalisiert, so dass durch Kupfer (I) katalysierte Reaktion mit 4,4'-Diazidostilben-2,2'-disulfonsäure ein Peptid-Dimer erhalten werden konnte. Rheologische Untersuchungen zeigten, dass durch Zugabe des Peptid-Dimers der Elastizitätsmodul G' von Kollagen-Gelen von ~ 600 Pa (nur Kollagen) auf ~ 2700 Pa (Kollagen und Peptide-Dimer) gesteigert werden konnte. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Veränderung der mechanischen Eigenschaften der Gele durch Veränderung des Kollagen:Peptid-Dimer Verhältnisses angepasst werden konnten. Das gleiche, mit einer Alkin-Bindung funktionaliserte Peptid wurde dann zur Darstellung eines Peptid-Fluorescein Konjugats genutzt, indem es mit N-(5'-azidopentanoyl)-5-aminofluorescein umgesetzt wurde. Eine wässrige Lösung des Peptid-Farbstoff-Konjugats wurde dann in Kollagen- bzw. Hyaluronsäuregele injiziert. Die Diffusion des Peptid-Farbstoff-Konjugats war in Kollagengelen im Vergleich zu Hyaluronsäuregelen deutlich verlangsamt. Das dritte Demonstrationsobjekt wurde erhalten, indem das Peptid LSELRLHNN, welches die geringste Bindung an Kollagen zeigte (KD = 2.3•10-4 M), auf Hyaluronsäure (HA) gegrafted wurde. Die Reaktion wurde durch Carbodiimid-mediierte Kupplung erreicht, und ein Funktionalisierungsgrad von 7 ± 2 mol% wurde durch Integration der 1H-NMR Spektren bestimmt. Das erfolgreiche Grafting wurde durch FTIR- und TGA-Untersuchungen bestätigt. In letzteren wurde gezeigt, dass der thermische Abbau durch das Grafting bei etwas niedrigeren Temperaturen beginnt als der Abbau reiner Hyaluronsäure (ΔT = 10 °C). Rheologische Untersuchungen zeigten, dass ein System aus Kollagen und HA-g-Peptid ein um zwei Größenordnungen höheren Elastizitätsmodul G' hat (G' = 200 Pa) als Systeme, die aus einer physikalischen Mischung von Kollagen und HA bestehen (G' = 0.9 Pa). Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Peptide, die von Decorin abgeleitet wurden, als Kollagen-bindende Bausteine für biomimetische Materialien genutzt werden können.
KW  - Decorin
KW  - Peptide
KW  - Supramolekularen Wechselwirkungen
KW  - Kollagen
KW  - Physikalische Vernetzung
KW  - Decorin
KW  - Peptides
KW  - Supramolecular Interactions
KW  - Collagen
KW  - Physical Crosslinking
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59661
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TY  - THES
A1  - Mösta, Philipp
T1  - Novel aspects of the dynamics of binary black-hole mergers
T1  - Neue Aspekte der Dynamik von Kollisionen binärer schwarzer Löcher
N2  - The inspiral and merger of two black holes is among the most exciting and extreme events in our universe. Being one of the loudest sources of gravitational waves, they provide a unique dynamical probe of strong-field general relativity and a fertile ground for the observation of fundamental physics. While the detection of gravitational waves alone will allow us to observe our universe through an entirely new window, combining the information obtained from both gravitational wave and electro-magnetic observations will allow us to gain even greater insight in some of the most exciting astrophysical phenomena. In addition, binary black-hole mergers serve as an intriguing tool to study the geometry of space-time itself. In this dissertation we study the merger process of binary black-holes in a variety of conditions. Our results show that asymmetries in the curvature distribution on the common apparent horizon are correlated to the linear momentum acquired by the merger remnant. We propose useful tools for the analysis of black holes in the dynamical and isolated horizon frameworks and shed light on how the final merger of apparent horizons proceeds after a common horizon has already formed. We connect mathematical theorems with data obtained from numerical simulations and provide a first glimpse on the behavior of these surfaces in situations not accessible to analytical tools. We study electro-magnetic counterparts of super-massive binary black-hole mergers with fully 3D general relativistic simulations of binary black-holes immersed both in a uniform magnetic field in vacuum and in a tenuous plasma. We find that while a direct detection of merger signatures with current electro-magnetic telescopes is unlikely, secondary emission, either by altering the accretion rate of the circumbinary disk or by synchrotron radiation from accelerated charges, may be detectable. We propose a novel approach to measure the electro-magnetic radiation in these simulations and find a non-collimated emission that dominates over the collimated one appearing in the form of dual jets associated with each of the black holes. Finally, we provide an optimized gravitational wave detection pipeline using phenomenological waveforms for signals from compact binary coalescence and show that by including spin effects in the waveform templates, the detection efficiency is drastically improved as well as the bias on recovered source parameters reduced. On the whole, this disseration provides evidence that a multi-messenger approach to binary black-hole merger observations provides an exciting prospect to understand these sources and, ultimately, our universe.
N2  - Schwarze Löcher gehören zu den extremsten und faszinierensten Objekten in unserem Universum. Elektromagnetische Strahlung kann nicht aus ihrem Inneren entkommen, und sie bilden die kompaktesten Objekte, die wir kennen. Wir wissen heute, dass in den Zentren der meisten Galaxien sehr massereiche schwarze Löcher vorhanden sind. Im Fall unserer eigenen Galaxie, der Milchstrasse, ist dieses schwarze Loch ungefähr vier Millionen mal so schwer wie unsere Sonne. Wenn zwei Galaxien miteinander kollidieren, führt dies auch dazu, dass ihre beiden schwarzen Löcher kollidieren und zu einem einzelnen schwarzen Loch verschmelzen. Das Simulieren einer solchen Kollision von zwei schwarzen Löchern, die Vorhersage sowie Analyse der von ihnen abgestrahlten Energie in Form von Gravitations- und elektromagnetischen Wellen, bildet das Thema der vorliegenden Dissertation. Im ersten Teil dieser Arbeit untersuchen wir die Verschmelzung von zwei schwarzen Löchern unter verschiedenen Gesichtspunkten. Wir zeigen, dass Ungleichmässigkeiten in der Geometrie des aus einer Kollision entstehenden schwarzen Loches dazu führen, dass es zuerst beschleunigt und dann abgebremst wird, bis diese Ungleichmässigkeiten in Form von Gravitationswellen abgetrahlt sind. Weiterhin untersuchen wir, wie der genaue Verschmelzungsprozess aus einer geometrischen Sicht abläuft und schlagen neue Methoden zur Analyse der Raumzeitgeometrie in Systemen vor, die schwarze Löcher enthalten. Im zweiten Teil dieser Arbeit beschäftigen wir uns mit den Gravitationswellen und elektromagnetischer Strahlung, die bei einer Kollision von zwei schwarzen Löchern freigesetzt wird. Gravitationswellen sind Wellen, die Raum und Zeit dehnen und komprimieren. Durchläuft uns eine Gravitationswelle, werden wir in einer Richtung minimal gestreckt, während wir in einer anderen Richtung minimal zusammengedrückt werden. Diese Effekte sind allerdings so klein, dass wir sie weder spüren, noch auf einfache Weise messen können. Bei einer Kollision von zwei schwarzen Löchern wird eine grosse Menge Energie in Form von Gravitationswellen und elektromagnetischen Wellen abgestrahlt. Wir zeigen, dass beide Signale in ihrer Struktur sehr ähnlich sind, dass aber die abgestrahlte Energie in Gravitationswellen um ein Vielfaches grösser ist als in elektromagnetischer Strahlung. Wir führen eine neue Methode ein, um die elektromagnetische Strahlung in unseren Simulationen zu messen und zeigen, dass diese dazu führt, dass sich die räumliche Struktur der Strahlung verändert. Abschliessend folgern wir, dass in der Kombination der Signale aus Gravitationswellen und elektromagnetischer Strahlung eine grosse Chance liegt, ein System aus zwei schwarzen Löchern zu detektieren und in einem weiteren Schritt zu analysieren. Im dritten und letzen Teil dieser Dissertation entwickeln wir ein verbessertes Suchverfahren für Gravitationswellen, dass in modernen Laser-Interferometerexperimenten genutzt werden kann. Wir zeigen, wie dieses Verfahren die Chancen für die Detektion eines Gravitationswellensignals deutlich erhöht, und auch, dass im Falle einer erfolgreichen Detektion eines solchen Signals, seine Parameter besser bestimmt werden können. Wir schliessen die Arbeit mit dem Fazit, dass die Kollision von zwei schwarzen Löchern ein hochinteressantes Phenomenon darstellt, das uns neue Möglichkeiten bietet die Gravitation sowie eine Vielzahl anderer fundamentaler Vorgänge in unserem Universum besser zu verstehen.
KW  - schwarze Löcher
KW  - elektromagnetische Strahlung
KW  - Allgemeine Relativitätstheorie
KW  - Gravitationswellen
KW  - Raumzeitgeometrie
KW  - black-holes
KW  - gravitational waves
KW  - electromagnetic counterparts
KW  - general relativity
KW  - space-time geometry
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59820
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TY  - THES
A1  - Thiele, Sven
T1  - Modeling biological systems with Answer Set Programming
T1  - Modellierung biologischer Systeme mit Answer Set Programming
N2  - Biology has made great progress in identifying and measuring the building blocks of life. The availability of high-throughput methods in molecular biology has dramatically accelerated the growth of biological knowledge for various organisms. The advancements in genomic, proteomic and metabolomic technologies allow for constructing complex models of biological systems. An increasing number of biological repositories is available on the web, incorporating thousands of biochemical reactions and genetic regulations. Systems Biology is a recent research trend in life science, which fosters a systemic view on biology. In Systems Biology one is interested in integrating the knowledge from all these different sources into models that capture the interaction of these entities. By studying these models one wants to understand the emerging properties of the whole system, such as robustness. However, both measurements as well as biological networks are prone to considerable incompleteness, heterogeneity and mutual inconsistency, which makes it highly non-trivial to draw biologically meaningful conclusions in an automated way. Therefore, we want to promote Answer Set Programming (ASP) as a tool for discrete modeling in Systems Biology. ASP is a declarative problem solving paradigm, in which a problem is encoded as a logic program such that its answer sets represent solutions to the problem. ASP has intrinsic features to cope with incompleteness, offers a rich modeling language and highly efficient solving technology. We present ASP solutions, for the analysis of genetic regulatory networks, determining consistency with observed measurements and identifying minimal causes for inconsistency. We extend this approach for computing minimal repairs on model and data that restore consistency. This method allows for predicting unobserved data even in case of inconsistency. Further, we present an ASP approach to metabolic network expansion. This approach exploits the easy characterization of reachability in ASP and its various reasoning methods, to explore the biosynthetic capabilities of metabolic reaction networks and generate hypotheses for extending the network. Finally, we present the BioASP library, a Python library which encapsulates our ASP solutions into the imperative programming paradigm. The library allows for an easy integration of ASP solution into system rich environments, as they exist in Systems Biology.
N2  - In den letzten Jahren wurden große Fortschritte bei der Identifikation und Messung der Bausteine des Lebens gemacht. Die Verfügbarkeit von Hochdurchsatzverfahren in der Molekularbiology hat das Anwachsen unseres biologischen Wissens dramatisch beschleunigt. Durch die technische Fortschritte in Genomic, Proteomic und Metabolomic wurde die Konstruktion komplexer Modelle biologischer Systeme ermöglicht. Immer mehr biologische Datenbanken sind über das Internet verfügbar, sie enthalten tausende Daten biochemischer Reaktionen und genetischer Regulation. System Biologie ist ein junger Forschungszweig der Biologie, der versucht Biologische Systeme in ihrer Ganzheit zu erforschen. Dabei ist man daran interessiert möglichst viel Wissen aus den unterschiedlichsten Bereichen in ein Modell zu aggregieren, welches das Zusammenwirken der verschiedensten Komponenten nachbildet. Durch das Studium derartiger Modelle erhofft man sich ein Verständnis der aufbauenden Eigenschaften, wie zum Beispiel Robustheit, des Systems zu erlangen. Es stellt sich jedoch die Problematik, das sowohl die biologischen Modelle als auch die verfügbaren Messwerte, oft unvollständig, miteinander unvereinbar oder fehlerhaft sind. All dies macht es schwierig biologisch sinnvolle Schlussfolgerungen zu ziehen. Daher, möchten wir in dieser Arbeit Antwortmengen Programmierung (engl. Answer Set Programming; ASP) als Werkzeug zur diskreten Modellierung system biologischer Probleme vorschlagen. ASP verfügt über eingebaute Eigenschaften zum Umgang mit unvollständiger Information, eine reichhaltige Modellierungssprache und hocheffiziente Berechnungstechniken. Wir präsentieren ASP Lösungen zur Analyse von Netzwerken genetischer Regulierungen, zur Prüfung der Konsistenz mit gemessene Daten, und zur Identifikation von Gründen für Inkonsistenz. Diesen Ansatz erweitern wir um die Möglichkeit zur Berechnung minimaler Reparaturen an Modell und Daten, welche Konsistenz erzeugen. Mithilfe dieser Methode werden wir in die Lage versetzt, auch im Fall von Inkonsistenz, noch ungemessene Daten vorherzusagen. Weiterhin, präsentieren wir einen ASP Ansatz zur Analyse metabolischer Netzwerke. Bei diesem Ansatz, nutzen wir zum einen aus das sich Erreichbarkeit mit ASP leicht spezifizieren lässt und das ASP mehrere mächtige Methoden zur Schlussfolgerung bereitstellt, welche sich auch kombiniert lassen. Dadurch wird es möglich die Synthese Möglichkeiten eines Metabolischen Netzwerks zu erforschen und Hypothesen für Erweiterungen des metabolischen Netzwerks zu berechnen. Zu guter Letzt, präsentieren wir die BioASP Softwarebibliothek. Die BioASP-Bibliothek kapselt unsere ASP Lösungen in das imperative Programmierparadigma und vereinfacht eine Integration von ASP Lösungen in heterogene Betriebsumgebungen, wie sie in der System Biologie vorherrschen.
KW  - Antwortmengen Programmierung
KW  - System Biologie
KW  - Inkonsistenz
KW  - Unvollständigkeit
KW  - Reparatur
KW  - answer set programming
KW  - systems biology
KW  - inconsistency
KW  - incompleteness
KW  - repair
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59383
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TY  - THES
A1  - Bordihn, Henning
T1  - Contributions to the syntactical analysis beyond context-freeness
T1  - Beiträge zur syntaktischen Analyse nicht-kontextfreier Sprachen
N2  - Parsability approaches of several grammar formalisms generating also non-context-free languages are explored. Chomsky grammars, Lindenmayer systems, grammars with controlled derivations, and grammar systems are treated. Formal properties of these mechanisms are investigated, when they are used as language acceptors. Furthermore, cooperating distributed grammar systems are restricted so that efficient deterministic parsing without backtracking becomes possible. For this class of grammar systems, the parsing algorithm is presented and the feature of leftmost derivations is investigated in detail.
N2  - Ansätze zum Parsing verschiedener Grammatikformalismen, die auch nicht-kontextfreie Sprachen erzeugen können, werden diskutiert. Chomsky-Grammatiken, Lindenmayer-Systeme, Grammatiken mit gesteuerten Ersetzungen und Grammatiksysteme werden behandelt. Formale Eigenschaften dieser Mechanismen als Akzeptoren von Sprachen werden untersucht. Weiterhin werden kooperierende verteilte (CD) Grammatiksysteme derart beschränkt, dass effizientes deterministisches Parsing ohne Backtracking möglich ist. Für diese Klasse von Grammatiksystemen wird der Parsingalgorithmus vorgestellt und die Rolle von Linksableitungen wird detailliert betrachtet.
KW  - Parsing
KW  - Akzeptierende Grammatiken
KW  - Gesteuerte Ableitungen
KW  - Grammatiksysteme
KW  - Linksableitungen
KW  - Parsing
KW  - Accepting Grammars
KW  - Controlled Derivations
KW  - Grammar Systems
KW  - Leftmost Derivations
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59719
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TY  - THES
A1  - Züllich, Gunda
T1  - Migration and development in Senegal : a system dynamics analysis of the feedback relationships
N2  - This thesis investigates the reciprocal relationship between migration and development in Senegal. Therewith, it contributes to the debate as to whether migration in developing countries enhances or rather impedes the development process. Even though extensive and controversial discussions can be found in the scientific literature regarding the impact of migration on development, research has scarcely examined the feedback relationships between migration and development. Science however agrees with both the fact that migration affects development as well as that the level of development in a country determines migration behaviour. Thus, both variables are neither dependent nor independent, but endogenous variables influencing each other and producing behavioural pattern that cannot be investigated using a static and unidirectional approach. On account of this, the thesis studies the feedback mechanisms existing between migration and development and the behavioural pattern generated by the high interdependence in order to be able to draw conclusions concerning the impact of changes in migration behaviour on the development process. To explore these research questions, the study applies the computer simulation method ‘System Dynamics’ and amplifies the simulation model for national development planning called ‘Threshold 21’ (T21), representing development processes endogenously and integrating economic, social and environmental aspects, using a structure that portrays the reasons and consequences of migration. The model has been customised to Senegal, being an appropriate representative of the theoretical interesting universe of cases. The comparison of the model generated scenarios - in which the intensity of emigration, the loss and gain of education, the remittances or the level of dependence changes - facilitates the analysis. The present study produces two important results. The first outcome is the development of an integrative framework representing migration and development in an endogenous way and incorporating several aspects of different theories. This model can be used as a starting point for further discussions and improvements and it is a fairly relevant and useful result against the background that migration is not integrated into most of the development planning tools despite its significant impact. The second outcome is the gained insights concerning the feedback relations between migration and development and the impact of changes in migration on development. To give two examples: It could be found that migration impacts development positively, indicated by HDI, but that the dominant behaviour of migration and development is a counteracting behaviour. That means that an increase in emigration leads to an improvement in development, while this in turn causes a decline in emigration, counterbalancing the initial increase. Another insight concerns the discovery that migration causes a decline in education in the short term, but leads to an increase in the long term, after approximately 25 years - a typical worse-before-better behaviour. From these and further observations, important policy implications can be derived for the sending and receiving countries. Hence, by overcoming the unidirectional perspective, this study contributes to an improved understanding of the highly complex relationship between migration and development and their feedback relations.
N2  - Die vorliegende Arbeit untersucht das wechselseitige Verhältnis zwischen Migration und Entwicklung im Senegal. Damit soll ein Beitrag zu der Debatte geleistet werden, ob Migration in Entwicklungsländern den Entwicklungsprozess eher fördert oder verhindert. Während die Frage nach der Auswirkung von Migration auf Entwicklung in der Literatur ausgiebig und kontrovers diskutiert wird, hat sich die Forschung bisher kaum den Rückkopplungen zwischen Migration und Entwicklung gewidmet, obwohl sich die Wissenschaft sowohl darüber einig ist, dass Migration den Entwicklungsprozess beeinflusst, als auch, dass der Entwicklungsstand eines Land das Migrationsverhalten bestimmt. Folglich sind beide Variablen weder abhängig, noch unabhängige, sondern endogene Variablen, die sich gegenseitig beeinflussen und damit Verhaltensweisen produzieren, deren Erforschung ein statischer, unidirektionaler Ansatz nicht gerecht wird. Deswegen fragt diese Arbeit nach den Rückwirkungsmechanismen, die zwischen Migration und Entwicklung existieren, und nach den Verhaltensweisen, die durch die hohe Interdependenz entstehen, um daraus Rückschlüsse auf die Frage ziehen zu können, welchen Einfluss Änderungen im Migrationsverhalten auf den Entwicklungsprozess haben. Um diese Forschungsfragen zu untersuchen wurde die Computersimulationsmethode System Dynamics genutzt und das Simulationsmodell zur nationalen Entwicklungsplanung, das ‚Threshold 21’ (T21), das die Entwicklungsprozesse endogen darstellt und soziale, ökonomische sowie ökologische Aspekte miteinander verknüpft, um eine Struktur erweitert, welche die Gründe und Konsequenzen von Migration abbildet. Dies wurde an den Senegal, ein angemessener Repräsentant der theoretisch interessanten Grundgesamtheit, angepasst. Der Vergleich der mit dem Modell generierten Szenarien, in denen die Intensität der Abwanderung, des Bildungsverlustes, des Bildungsgewinns, der Geldüberweisungen, oder der Abhängigkeit verändert wurden, ermöglichte die Analyse. Die Studie bringt zwei wichtige Ergebnisse hervor. Erstens entwickelt sie ein umfangreiches Modell, das Migration und Entwicklung endogen erklärt und verschiedene theoretische Ansatzpunkte enthält. Dies kann sowohl als Grundlage für weitere Diskussion und Verbesserungen genutzt werden, ist aber vor allem vor dem Hintergrund, dass Migration in den meisten Modellen zur Entwicklungsplanung trotz des relevanten Einflusses nicht integriert ist, ein wichtiges und nützliches Resultat. Zweitens konnte die Analyse des Verhaltens des Modells wichtige Erkenntnisse bezüglich der Rückwirkungsmechanismen zwischen Migration und Entwicklung und der Wirkung von Veränderungen in Migration auf Entwicklung erzielen. Um zwei Beispiele zu nennen, wurde herausgearbeitet, dass Migration sich positiv auf Entwicklung, gemessen am Human Development Index (HDI), auswirkt, dass es sich aber generell um ein sich ausgleichendes Verhalten handelt, da die positiven Einflüsse auf Entwicklung ihrerseits Migration verringern, wodurch die positiven Einflüsse wieder abnehmen. Ebenso konnte festgestellt werden, dass Migration für das Bildungsniveau zunächst eine Verschlechterung, später aber, nach ca. 25 Jahren, eine Verbesserung nach sich zieht. Aus diesen und weiteren Beobachtungen können wichtige Politikempfehlungen für die Sende- und Empfängerländer von Migration abgeleitet werden. Durch das Überwinden der unidirektionalen Betrachtungsweise trägt diese Arbeit somit zu einem besseren Verständnis des hoch komplexen und von Rückwirkungsmechanismen geprägten Verhältnisses zwischen Migration und Entwicklung bei.
KW  - Internationale Migration
KW  - Nachhaltige Entwicklung
KW  - Senegal
KW  - System Dynamics
KW  - Modellierung
KW  - International Migration
KW  - Sustainable Development
KW  - Senegal
KW  - System Dynamics
KW  - Modelling
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-57836
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TY  - THES
A1  - Gendt, Anja
T1  - Eye movements under the control of working memory : the challenge of a reading-span task
T1  - Blickbewegungen unter Arbeitsgedächtniskontrolle : Die Herausforderungen einer Lesespannenaufgabe
N2  - During reading oculomotor processes guide the eyes over the text. The visual information recorded is accessed, evaluated and processed. Only by retrieving the meaning of a word from the long-term memory, as well as through the connection and storage of the information about each individual word, is it possible to access the semantic meaning of a sentence. Therefore memory, and here in particular working memory, plays a pivotal role in the basic processes of reading. The following dissertation investigates to what extent different demands on memory and memory capacity have an effect on eye movement behavior while reading. The frequently used paradigm of the reading span task, in which test subjects read and evaluate individual sentences, was used for the experimental review of the research questions. The results speak for the fact that working memory processes have a direct effect on various eye movement measurements. Thus a high working memory load, for example, reduced the perceptual span while reading. The lower the individual working memory capacity of the reader was, the stronger was the influence of the working memory load on the processing of the sentence.
N2  - Beim Lesen steuern okulomotorische Prozesse die Blickbewegungen über den Text. Die aufgenommenen visuellen Informationen werden erschlossen, beurteilt und verarbeitet. Erst durch den Abruf der Wortbedeutung aus dem Langzeitgedächtnis, und die Verknüpfung sowie Speicherung der einzelnen Wortinformationen erschließt sich die semantische Bedeutung eines Satzes. Somit stellt das Gedächtnis und hier insbesondere das Arbeitsgedächtnis eines der grundlegenden Prozesse für das Lesen dar. Die vorliegende Dissertation untersucht inwieweit sich unterschiedliche Gedächtnisanforderungen und Gedächtniskapazitäten auf das Blickverhalten während des Lesens auswirken. Für die experimentelle Überprüfung der Forschungsfragen wurde das in der Arbeitsgedächtnisforschung sehr häufig genutzte Paradigma der Lesespannenaufgabe verwendet, bei dem Probanden einzelne Sätze lesen und beurteilen. Die Ergebnisse sprechen für einen direkten Einfluss von Arbeitsgedächtnisprozessen auf verschiedene Blickbewegungsmaße. So reduzierte eine hohe Arbeitsgedächtnisbelastung beispielsweise die perzeptuelle Spanne während des Lesens. Je geringer die individuelle Arbeitsgedächtniskapazität des Lesers war, desto stärker war der Einfluss der Arbeitsgedächtnisbelastung auf die Satzverarbeitung.
KW  - Blickbewegungen
KW  - Arbeitsgedächtnis
KW  - Lesen
KW  - Lesespanne
KW  - eye movements
KW  - working memory
KW  - reading
KW  - reading-span
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-69224
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TY  - THES
A1  - Hoffmann, Anne
T1  - Comparative aerosol studies based on multi-wavelength Raman LIDAR at Ny-Ålesund, Spitsbergen
T1  - Vergleichende Aerosolstudien mittels Mehrwellenlängen-Raman-LIDAR in Ny-Ålesund,Spitzbergen
N2  - The Arctic is a particularly sensitive area with respect to climate change due to the high surface albedo of snow and ice and the extreme radiative conditions. Clouds and aerosols as parts of the Arctic atmosphere play an important role in the radiation budget, which is, as yet, poorly quantified and understood. The LIDAR (Light Detection And Ranging) measurements presented in this PhD thesis contribute with continuous altitude resolved aerosol profiles to the understanding of occurrence and characteristics of aerosol layers above Ny-Ålesund, Spitsbergen. The attention was turned to the analysis of periods with high aerosol load. As the Arctic spring troposphere exhibits maximum aerosol optical depths (AODs) each year, March and April of both the years 2007 and 2009 were analyzed. Furthermore, stratospheric aerosol layers of volcanic origin were analyzed for several months, subsequently to the eruptions of the Kasatochi and Sarychev volcanoes in summer 2008 and 2009, respectively. The Koldewey Aerosol Raman LIDAR (KARL) is an instrument for the active remote sensing of atmospheric parameters using pulsed laser radiation. It is operated at the AWIPEV research base and was fundamentally upgraded within the framework of this PhD project. It is now equipped with a new telescope mirror and new detection optics, which facilitate atmospheric profiling from 450m above sea level up to the mid-stratosphere. KARL provides highly resolved profiles of the scattering characteristics of aerosol and cloud particles (backscattering, extinction and depolarization) as well as water vapor profiles within the lower troposphere. Combination of KARL data with data from other instruments on site, namely radiosondes, sun photometer, Micro Pulse LIDAR, and tethersonde system, resulted in a comprehensive data set of scattering phenomena in the Arctic atmosphere. The two spring periods March and April 2007 and 2009 were at first analyzed based on meteorological parameters, like local temperature and relative humidity profiles as well as large scale pressure patterns and air mass origin regions. Here, it was not possible to find a clear correlation between enhanced AOD and air mass origin. However, in a comparison of two cloud free periods in March 2007 and April 2009, large AOD values in 2009 coincided with air mass transport through the central Arctic. This suggests the occurrence of aerosol transformation processes during the aerosol transport to Ny-Ålesund. Measurements on 4 April 2009 revealed maximum AOD values of up to 0.12 and aerosol size distributions changing with altitude. This and other performed case studies suggest the differentiation between three aerosol event types and their origin: Vertically limited aerosol layers in dry air, highly variable hygroscopic boundary layer aerosols and enhanced aerosol load across wide portions of the troposphere. For the spring period 2007, the available KARL data were statistically analyzed using a characterization scheme, which is based on optical characteristics of the scattering particles. The scheme was validated using several case studies. Volcanic eruptions in the northern hemisphere in August 2008 and June 2009 arose the opportunity to analyze volcanic aerosol layers within the stratosphere. The rate of stratospheric AOD change was similar within both years with maximum values above 0.1 about three to five weeks after the respective eruption. In both years, the stratospheric AOD persisted at higher rates than usual until the measurements were stopped in late September due to technical reasons. In 2008, up to three aerosol layers were detected, the layer structure in 2009 was characterized by up to six distinct and thin layers which smeared out to one broad layer after about two months. The lowermost aerosol layer was continuously detected at the tropopause altitude. Three case studies were performed, all revealed rather large indices of refraction of m = (1.53–1.55) - 0.02i, suggesting the presence of an absorbing carbonaceous component. The particle radius, derived with inversion calculations, was also similar in both years with values ranging from 0.16 to 0.19 μm. However, in 2009, a second mode in the size distribution was detected at about 0.5 μm. The long term measurements with the Koldewey Aerosol Raman LIDAR in Ny-Ålesund provide the opportunity to study Arctic aerosols in the troposphere and the stratosphere not only in case studies but on longer time scales. In this PhD thesis, both, tropospheric aerosols in the Arctic spring and stratospheric aerosols following volcanic eruptions have been described qualitatively and quantitatively. Case studies and comparative studies with data of other instruments on site allowed for the analysis of microphysical aerosol characteristics and their temporal evolution.
N2  - Die Arktis ist ein bezüglich Klimaveränderungen besonders sensitives Gebiet, d.h. die globale Erwärmung wirkt sich aufgrund der saisonal hochvariablen Strahlungsbedingungen und der Bodenalbedo dort verstärkt aus.Wolken und Aerosole als Bestandteile der arktischen Atmosphäre spielen dabei eine besondere Rolle im Strahlungsgleichgewicht. Die vorliegende Promotionsarbeit leistet mit Hilfe von LIDAR-Messungen (Light Detection and Ranging) einen Beitrag zum Verständnis von Vorkommen und Eigenschaften von Aerosolschichten über Ny-Ålesund, Spitzbergen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Analyse von Zeiträumen mit erhöhter Aerosolbelastung. Es wurde zum einen die arktische Troposphäre zweier Frühjahre (März und April der Jahre 2007 und 2009) untersucht, da im Frühjahr die Aerosol-optische Dicke (AOD) in der Arktis Maximalwerte erreicht. Zum anderen wurden stratosphärische Aerosolschichten vulkanischen Ursprungs analysiert, die in den Sommern 2008 und 2009 nach Ausbrüchen der Kasatochi und Sarychev Vulkane jeweils für mehrere Monate in der unteren Stratosphäre messbar waren. Das an der AWIPEV Forschungsstation betriebene Koldewey Aerosol Raman LIDAR (KARL), ein Instrument zur optischen Fernerkundung atmosphärischer Parameter mittels gepulster Laserstrahlung, wurde im Rahmen der Promotion grundlegend überarbeitet und mit einem neuen Teleskop sowie neuen Detektoroptiken versehen. Dies ermöglicht die Profilerfassung ab 450m über dem Meeresspiegel bis in die mittlere Stratosphäre. KARL liefert hochaufgelöste Messungen der Streueigenschaften von Aerosol- undWolkenteilchen (Rückstreuung, Extinktion und Depolarisation) sowieWasserdampfprofile in der unteren Troposphäre. Durch die Kombination von KARL Messungen mit Daten anderer Messgeräte an der AWIPEV Forschungsstation wie Radiosonden, Sonnenphotometer, Micro Pulse LIDAR und Fesselsonden wurde ein umfassender Datenbestand von Streuphänomenen in der arktischen Atmosphäre geschaffen. Die beiden genannten Frühjahreszeiträume März und April 2007 und 2009 wurden zunächst anhand meteorologischer Parameter, wie lokaler Temperatur- und Feuchteprofile sowie großskaliger Druckmuster und Luftmassenquellgebiete analysiert. Dabei konnte kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Quellgebieten und erhöhter AOD festgestellt werden. In einem Vergleich zweier wolkenfreier Perioden im März 2007 und April 2009 war jedoch die höhere Aerosolbelastung in 2009 mit dem Transport von Luftmassen durch die innere Arktis verbunden. Aufgrund der begrenzten Lebensdauer von Aerosolen lässt das entweder Aerosol-Entstehungsprozesse in der Zentralarktis oder Transformationsprozesse während des Transportes nach Ny-Ålesund vermuten. Für Messungen am 4. April 2009 mit Maximalwerten der AOD von bis zu 0.12 konnte die Größe der Aerosolteilchen in verschiedenen Höhen mit Hilfe von Inversionsrechnungen abgeschätzt werden. Diese und andere betrachtete Fallstudien legen eine Unterscheidung von Aerosolereignissen in drei Kategorien nahe, die sich in ihrer Entstehung deutlich unterscheiden: Vertikal begrenzte Aeosolschichten in trockener Luft, zeitlich hochvariable feuchte Aerosolschichten in der planetaren Grenzschicht sowie eine erhöhte Aerosolbelastung über große Teile der Troposphäre. Für das sehr klare Frühjahr 2007 wurden die vorhandenen KARL-Daten mit Hilfe eines Klassifikationsschemas, das auf den optischen Eigenschaften der streuenden Teilchen beruht, statistisch ausgewertet. Das verwendete Schema wurde mit Hilfe von verschiedenen Fallstudien validiert und ermöglicht bei Anwendung auf größere Datenbestände eine aussagekräftige Analyse von jährlichen Schwankungen der Aerosol- und Wolkenvorkommen über Ny-Ålesund. Die Ausbrüche zweier Vulkane in der nördlichen Hemisphäre im August 2008 und im Juni 2009 erlaubten die Analyse vulkanischer Aerosolschichten in der Stratosphäre. Die zeitliche Entwicklung der stratosphärischen AOD verlief in beiden Jahren ähnlich mit Maximalwerten von über 0.1 etwa drei bis fünfWochen nach dem jeweiligen Ausbruch. In beiden Jahren wurden bis zum technisch bedingten Abbruch der Messungen jeweils Ende September erhöhte stratosphärische AOD Werte gemessen. Die niedrigste Aerosolschicht konnte jeweils direkt an der Tropopause detektiert werden. Im Jahr 2008 wurden bis zu drei Schichten detektiert, die Struktur 2009 war durch bis zu sechs schmale Schichten gekennzeichnet, die nach etwa zwei Monaten zu einer breiten Schicht verschmierten. Drei Fallstudien zu mikrophysikalischen Aerosoleigenschaften wurden durchgeführt. Dabei wurden für beide Jahre sehr große Brechungsindices von m=(1.53–1.55) - 0.02i ermittelt, die auf eine absorbierende Kohlenstoffkomponente der Vulkanaerosole hinweisen. Der errechnete Teilchenradius war ebenfalls in beiden Jahren vergleichbar mit Werten zwischen 0.16 und 0.19 μm. 2009 wurde zusätzlich ein zweites Maximum der Größenverteilung bei ca. 0.5μm gefunden. Die Langzeitmessungen mit dem Koldewey Aerosol Raman LIDAR KARL in Ny-Ålesund schaffen die Möglichkeit, arktische Aerosole in Troposphäre und Stratosphäre nicht nur in Fallstudien, sondern auch über längere Zeiträume hinweg zu analysieren. Im Rahmen dieser Promotionsarbeit konnten sowohl Aerosolvorkommen in der arktischen Troposphäre im Frühjahr als auch eine vulkanisch bedingte erhöhte Aerosolbelastung in der Stratosphäre qualitativ und quantitativ beschrieben werden. Fallstudien und die Kombination mit Daten anderer Messgeräte ermöglichten Analysen mikrophysikalischer Aerosolparameter und deren Entwicklungsprozesse.
KW  - Arktis
KW  - Lidar
KW  - Aerosole
KW  - Fernerkundung
KW  - Arctic
KW  - Lidar
KW  - Aerosols
KW  - Remote Sensing
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-52426
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Haupt, Michael
A1  - Marr, Stefan
A1  - Hirschfeld, Robert
T1  - CSOM/PL : a virtual machine product line
N2  - CSOM/PL is a software product line (SPL) derived from applying multi-dimensional separation of concerns (MDSOC) techniques to the domain of high-level language virtual machine (VM) implementations. For CSOM/PL, we modularised CSOM, a Smalltalk VM implemented in C, using VMADL (virtual machine architecture description language). Several features of the original CSOM were encapsulated in VMADL modules and composed in various combinations. In an evaluation of our approach, we show that applying MDSOC and SPL principles to a domain as complex as that of VMs is not only feasible but beneficial, as it improves understandability, maintainability, and configurability of VM implementations without harming performance.
N2  - CSOM/PL ist eine Softwareproduktfamilie (software product line, SPL), die erstellt wurde, indem Techniken der mehrdimensionalen Belangtrennung (multi-dimensional separation of concerns, MDSOC) auf die Domäne der virtuellen Maschinen (VM) für höhere Programmiersprachen angewendet wurden. Dazu wurde CSOM, eine in C implementierte Smalltalk-VM, mittels VMADL (virtual machine architecture description language) in Module zerlegt. Etliche Eigenschaften von CSOM wurden in VMADL-Module gekapselt und auf unterschiedliche Weisen komponiert. Die Auswertung des Ansatzes zeigt, dass die Anwendung von MDSOC- und SPL-Prinzipien auf die komplexe VM-Domäne nicht nur machbar ist, sondern darüber hinaus auch Vorteile mit sich bringt, da die Verständlichkeit, Wartbarkeit und Konfigurierbarkeit von VM-Implementierungen ohne Beeinträchtigung der Ausführungsgeschwindigkeit verbessert werden.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 48 
KW  - Virtuelle Maschinen
KW  - Architektur
KW  - Softwareproduktlinien
KW  - mehrdimensionale Belangtrennung
KW  - Virtual machines
KW  - architecture
KW  - software product lines
KW  - multi-dimensional separation of concerns
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-52332
SN  - 978-3-86956-134-9
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bergner, André
T1  - Synchronization in complex systems with multiple time scales
T1  - Synchronisation in komplexen Systemen mit mehreren Zeitskalen
N2  - In the present work synchronization phenomena in complex dynamical systems exhibiting multiple time scales have been analyzed. Multiple time scales can be active in different manners. Three different systems have been analyzed with different methods from data analysis. The first system studied is a large heterogenous network of bursting neurons, that is a system with two predominant time scales, the fast firing of action potentials (spikes) and the burst of repetitive spikes followed by a quiescent phase. This system has been integrated numerically and analyzed with methods based on recurrence in phase space. An interesting result are the different transitions to synchrony found in the two distinct time scales. Moreover, an anomalous synchronization effect can be observed in the fast time scale, i.e. there is range of the coupling strength where desynchronization occurs. The second system analyzed, numerically as well as experimentally, is a pair of coupled CO₂ lasers in a chaotic bursting regime. This system is interesting due to its similarity with epidemic models. We explain the bursts by different time scales generated from unstable periodic orbits embedded in the chaotic attractor and perform a synchronization analysis of these different orbits utilizing the continuous wavelet transform. We find a diverse route to synchrony of these different observed time scales. The last system studied is a small network motif of limit cycle oscillators. Precisely, we have studied a hub motif, which serves as elementary building block for scale-free networks, a type of network found in many real world applications. These hubs are of special importance for communication and information transfer in complex networks. Here, a detailed study on the mechanism of synchronization in oscillatory networks with a broad frequency distribution has been carried out. In particular, we find a remote synchronization of nodes in the network which are not directly coupled. We also explain the responsible mechanism and its limitations and constraints. Further we derive an analytic expression for it and show that information transmission in pure phase oscillators, such as the Kuramoto type, is limited. In addition to the numerical and analytic analysis an experiment consisting of electrical circuits has been designed. The obtained results confirm the former findings.
N2  - In der vorliegenden Arbeit wurden Synchronisationsphänomene in komplexen Systemen mit mehreren Zeitskalen untersucht. Es gibt mehrere Möglichkeiten wie diese verschiedenen Zeitskalen vorkommen können. Drei verschiedene Systeme, jedes mit einer anderen Art von zeitlicher Multiskalität, wurden mit unterschiedlichen Methoden der Datenanalyse untersucht. Das erste untersuchte System ist ein ausgedehntes heterogenes Netzwerk von Neuronen mit zwei dominanten Zeitskalen, zum einen die schnelle Folge von Aktionspotenzialen und zum anderen einer abwechselnden Folge von einer Phase von Aktionspotenzialen und einer Ruhephase. Dieses System wurde numerisch integriert und mit Methoden der Phasenraumrekurrenz untersucht. Ein interessantes Ergebnis ist der unterschiedliche Übergang zur Synchronisation der Neuronen auf den beiden verschiedenen Zeitskalen. Des weiteren kann auf der schnellen Zeitskala eine anomale Synchronisation beobachtet werden, d.h. es gibt einen Bereich der Kopplungsstärke in dem es zu einer Desynchronisation kommt. Als zweites wurde, sowohl numerisch als auch experimentell, ein System von gekoppelten CO₂ Lasern untersucht, welche in einem chaotischen bursting Modus arbeiten. Dieses System ist auch durch seine Äquivalenz zu Epidemiemodellen interessant. Wir erklären die Bursts durch unterschiedliche Zeitskalen, welche durch in den chaotischen Attraktor eingebettete instabile periodische Orbits generiert werden. Wir führen eine Synchronisationsanalyse mit Hilfe der kontinuierlichen Wavelettransformation durch und finden einen unterschiedlichen Übergang zur Synchronisation auf den unterschiedlichen Zeitskalen. Das dritte analysierte System ist ein Netzwerkmotiv von Grenzzyklusoszillatoren. Genauer handelt es sich um ein Nabenmotiv, welches einen elementaren Grundbaustein von skalenfreien Netzwerken darstellt, das sind Netzwerke die eine bedeutende Rolle in vielen realen Anwendungen spielen. Diese Naben sind von besonderer Bedeutung für die Kommunikation und den Informationstransport in komplexen Netzwerken. Hierbei wurde eine detaillierte Untersuchung des Synchronisationsmechanismus in oszillatorischen Netzwerken mit einer breiten Frequenzverteilung durchgeführt. Insbesondere beobachten wir eine Fernsynchronisation von Netzwerkknoten, die nur indirekt über andere Oszillatoren miteinander gekoppelt sind. Wir erklären den zu Grunde liegenden Mechanismus und zeigen dessen Grenzen und Bedingungen auf. Des weiteren leiten wir einen analytischen Ausdruck für den Mechanismus her und zeigen, dass eine Informationsübertragung in reinen Phasenoszillatoren, wie beispielsweise vom Kuramototyp, eingeschränkt ist. Diese Ergebnisse konnten wir durch Experimente mit elektrischen Schaltkreisen bestätigen.
KW  - Komplexe Systeme
KW  - Synchronisation
KW  - Nichtlineare Dynamik
KW  - Datenanalyse
KW  - complex systems
KW  - synchronization
KW  - nonlinear dynamics
KW  - data analysis
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53407
ER  - 
TY  - THES
A1  - Böhme, Dimo
T1  - EU-Russia energy relations: What chance for solutions? : A focus on the natural gas sector
T1  - Energiebeziehungen EU-Russland : Welche Lösungen sind möglich?
N2  - Public debate about energy relations between the EU and Russia is distorted. These distortions present considerable obstacles to the development of true partnership. At the core of the conflict is a struggle for resource rents between energy producing, energy consuming and transit countries. Supposed secondary aspects, however, are also of great importance. They comprise of geopolitics, market access, economic development and state sovereignty. The European Union, having engaged in energy market liberalisation, faces a widening gap between declining domestic resources and continuously growing energy demand. Diverse interests inside the EU prevent the definition of a coherent and respected energy policy. Russia, for its part, is no longer willing to subsidise its neighbouring economies by cheap energy exports. The Russian government engages in assertive policies pursuing Russian interests. In so far, it opts for a different globalisation approach, refusing the role of mere energy exporter. In view of the intensifying struggle for global resources, Russia, with its large energy potential, appears to be a very favourable option for European energy supplies, if not the best one. However, several outcomes of the strategic game between the two partners can be imagined. Engaging in non-cooperative strategies will in the end leave all stakeholders worse-off. The European Union should therefore concentrate on securing its partnership with Russia instead of damaging it. Stable cooperation would need the acceptance that the partner may pursue his own goals, which might be different from one’s own interests. The question is, how can a sustainable compromise be found? This thesis finds that a mix of continued dialogue, a tit for tat approach bolstered by an international institutional framework and increased integration efforts appears as a preferable solution.
N2  - Die öffentliche Debatte über die Energiebeziehungen Russlands und der EU ist verzerrt. Diese Verzerrungen verhindern die Entwicklung einer wirklichen Energiepartnerschaft. Kern des Konflikts ist ein Kampf um Rohstoffrenten zwischen Energie produzierenden, Energie konsumierenden und Transitstaaten. Dabei sind scheinbar nebensächliche Aspekte wie geopolitische Überlegungen, Marktzutrittsbedingungen, wirtschaftliche Entwicklung und staatliche Souveränität, die kaum Beachtung finden, von umso größerer Bedeutung. Die EU, die ihre Energiemärkte liberalisiert, sieht sich einer wachsenden Lücke zwischen abnehmenden eigenen Ressourcen und stetig steigender Energienachfrage gegenüber. Vielfältige Interessen innerhalb der Union verhindern die Definition einer kohärenten und allgemein akzeptierten Energiepolitik. Russland seinerseits ist nicht länger gewillt, die Volkswirtschaften seiner Nachbarstaaten mit billigen Energieexporten zu subventionieren. Die russische Regierung verfolgt russische Interessen, und tut dies durchaus mit Nachdruck. Insofern, als dass sie für Russland selbst mehr als die Rolle eines bloßen Energieexporteurs wünscht, verfolgt sie auch eine eigene Herangehensweise an die Globalisierung. Vor dem Hintergrund des zunehmenden globalen Wettstreits um Ressourcen erscheint Russland mit seinem großen Energiepotential als sehr vorteilhafte, wenn nicht sogar die beste Option für die europäische Energieversorgung. In einem solchen strategischen Spiel der beiden Partner sind grundsätzlich verschiedene Ergebnisse vorstellbar. Wählen beide nichtkooperative Strategien, so verlieren letztlich alle Beteiligten. Die EU sollte sich deshalb darauf konzentrieren, ihre Partnerschaft mit Russland zu intensivieren, anstatt sie zu beschädigen. Eine verlässliche Kooperation setzt dabei die Akzeptanz voraus, dass der Partner seine eigenen Ziele verfolgt, die durchaus verschieden von EU-Interessen sein können. Die Frage ist, wie ein dauerhaft tragfähiger Kompromiss gefunden werden kann. Diese Arbeit argumentiert im Sinne einer Kombination aus fortgeführtem Dialog, einer tit-for-tat Strategie, die von einem internationalen institutionellen Rahmenwerk begleitet wird sowie verstärkten Integrationsbemühungen.
KW  - EU
KW  - Russland
KW  - Energie
KW  - Gas
KW  - Kooperation
KW  - Rohstoffe
KW  - EU
KW  - Russia
KW  - energy
KW  - gas
KW  - cooperation
KW  - resources
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-50210
SN  - 978-3-86956-120-2
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
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TY  - THES
A1  - Weiß, Jan
T1  - Synthesis and self-assembly of multiple thermoresponsive amphiphilic block copolymers
T1  - Synthese und Selbstorganisation von mehrfach thermisch schaltbaren amphiphilen Blockcopolymeren
N2  - In the present thesis, the self-assembly of multi thermoresponsive block copolymers in dilute aqueous solution was investigated by a combination of turbidimetry, dynamic light scattering, TEM measurements, NMR as well as fluorescence spectroscopy. The successive conversion of such block copolymers from a hydrophilic into a hydrophobic state includes intermediate amphiphilic states with a variable hydrophilic-to-lipophilic balance. As a result, the self-organization is not following an all-or-none principle but a multistep aggregation in dilute solution was observed. The synthesis of double thermoresponsive diblock copolymers as well as triple thermoresponsive triblock copolymers was realized using twofold-TMS labeled RAFT agents which provide direct information about the average molar mass as well as residual end group functionality from a routine proton NMR spectrum. First a set of double thermosensitive diblock copolymers poly(N-n-propylacrylamide)-b-poly(N-ethylacrylamide) was synthesized which differed only in the relative size of the two blocks. Depending on the relative block lengths, different aggregation pathways were found. Furthermore, the complementary TMS-labeled end groups served as NMR-probes for the self-assembly of these diblock copolymers in dilute solution. Reversible, temperature sensitive peak splitting of the TMS-signals in NMR spectroscopy was indicative for the formation of mixed star-/flower-like micelles in some cases. Moreover, triple thermoresponsive triblock copolymers from poly(N-n-propylacrylamide) (A), poly(methoxydiethylene glycol acrylate) (B) and poly(N-ethylacrylamide) (C) were obtained from sequential RAFT polymerization in all possible block sequences (ABC, BAC, ACB). Their self-organization behavior in dilute aqueous solution was found to be rather complex and dependent on the positioning of the different blocks within the terpolymers. Especially the localization of the low-LCST block (A) had a large influence on the aggregation behavior. Above the first cloud point, aggregates were only observed when the A block was located at one terminus. Once placed in the middle, unimolecular micelles were observed which showed aggregation only above the second phase transition temperature of the B block. Carrier abilities of such triple thermosensitive triblock copolymers tested in fluorescence spectroscopy, using the solvatochromic dye Nile Red, suggested that the hydrophobic probe is less efficiently incorporated by the polymer with the BAC sequence as compared to ABC or ACB polymers above the first phase transition temperature. In addition, due to the problem of increasing loss of end group functionality during the subsequent polymerization steps, a novel concept for the one-step synthesis of multi thermoresponsive block copolymers was developed. This allowed to synthesize double thermoresponsive di- and triblock copolymers in a single polymerization step. The copolymerization of different N-substituted maleimides with a thermosensitive styrene derivative (4-vinylbenzyl methoxytetrakis(oxyethylene) ether) led to alternating copolymers with variable LCST. Consequently, an excess of this styrene-based monomer allowed the synthesis of double thermoresponsive tapered block copolymers in a single polymerization step.
N2  - Die Selbstorganisation von mehrfach thermisch schaltbaren Blockcopolymeren in verdünnter wässriger Lösung wurde mittels Trübungsphotometer, dynamischer Lichtstreuung, TEM Messungen, NMR sowie Fluoreszenzspektroskopie untersucht. Die schrittweise Überführung eines hydrophilen in ein hydrophobes Blockcopolymer beinhaltet ein oder mehr amphiphile Zwischenstufen mit einstellbarem hydrophilen zu lipophilen Anteil (HLB). Dies führt dazu, dass die Selbstorganisation solcher Polymere in Lösung nicht nur einem Alles-oder-nichts-Prinzip folgt sondern ein mehrstufiges Aggregationsverhalten beobachtet wird. Die Synthese von doppelt thermisch schaltbaren Diblockcopolymeren und dreifach thermisch schaltbaren Triblockcopolymeren wurde durch sequenzielle RAFT Polymerisation realisiert. Dazu wurden zweifach TMS-markierte RAFT Agentien verwendet, welche die Bestimmung der molaren Masse sowie der verbliebenen Endgruppenfunktionalität direkt aus einem Protonen NMR Spektrum erlauben. Mit diesen RAFT Agentien wurde zunächst eine Serie von doppelt thermisch schaltbaren Diblockcopolymeren aus Poly(N-n-propylacrylamid)-b-Poly(N-ethylacrylamid), welche sich lediglich durch die relativen Blocklängen unterscheiden, hergestellt. In Abhängigkeit von der relativen Blocklänge wurde ein unterschiedliches Aggregationsverhalten der Diblockcopolymere in verdünnter wässriger Lösung beobachtet. Des Weiteren wirken die komplementär TMS-markierten Endgruppen als NMR-Sonden während der schrittweisen Aggregation dieser Polymere. Reversible, temperaturabhängige Peakaufspaltung der TMS-Signale in der NMR Spektroskopie spricht für eine Aggregation in gemischte stern-/blumenartige Mizellen, in denen ein Teil der hydrophoben Endgruppen in den hyrophoben Kern zurückfaltet. Obendrein wurden dreifach thermisch schaltbare Triblockcopolymere aus Poly(N-n-propylacrylamid) (A), Poly(methoxydiethylen glycol acrylat) (B) und Poly(N-ethylacrylamid) (C) in allen möglichen Blocksequenzen (ABC, BAC, ACB) durch schrittweisen Aufbau mittels RAFT Polymerisation erhalten. Das Aggregationsverhalten dieser Polymere in verdünnter wässriger Lösung war relativ komplex und hing stark von der Position der einzelnen Blöcke in den Triblockcopolymeren ab. Besonders die Position des Blocks mit der niedrigsten LCST (A) war ausschlaggebend für die resultierenden Aggregate. So wurde oberhalb der ersten Phasenübergangstemperatur nur Aggregation der Triblockcopolymere beobachtet, wenn der A Block an einem der beiden Enden der Polymere lokalisiert war. Wurde der A Block hingegen in der Mitte der Polymere positioniert, entstanden unimere Mizellen zwischen der ersten und zweiten Phasenübergangstemperatur, welche erst aggregierten, nachdem der zweite Block (B) seinen Phasenübergang durchlief. Die Transportereigenschaften dieser Triblockcopolymere wurden mittels Fluoreszenzspektroskopie getestet. Dazu wurde die Einlagerung eines hydrophoben, solvatochromen Fluoreszenzfarbstoffes, Nilrot, in Abhängigkeit der Temperatur untersucht. Im Gegensatz zu den Polymeren mit der Blocksequenz ABC oder ACB, zeigten die Polymere mit der Sequenz BAC eine verminderte Aufnahmefähigkeit des hydrophoben Farbstoffes oberhalb des ersten Phasenübergangs, was auf die fehlende Aggregation und die damit verbundenen relativ kleinen hydrophoben Domänen der unimolekularen Mizellen zwischen der ersten und zweiten Phasenübergangstemperatur zurückzuführen ist. Aufgrund des zunehmenden Verlustes von funktionellen Endgruppen während der RAFT Synthese von Triblockcopolymeren wurde ein neuartiges Konzept zur Einschrittsynthese von mehrfach schaltbaren Blockcopolymeren entwickelt. Dieses erlaubt die Synthese von mehrfach schaltbaren Diblock- und Triblockcopoylmeren in einem einzelnen Reaktionsschritt. Die Copolymeriation von verschiedenen N-substituierten Maleimiden mit einem thermisch schaltbaren Styrolderivat (4-Vinylbenzylmethoxytetrakis(oxyethylene) ether) ergab alternierende Copolymere mit variabler LCST. Die Verwendung eines Überschusses dieses styrolbasierten Monomers erlaubt ferner die Synthese von Gradientenblockcopolymeren in einem einzelnen Polymerisationsschritt.
KW  - Selbstorganisation
KW  - Blockcopolymer
KW  - RAFT
KW  - temperaturschaltbar
KW  - Mizelle
KW  - self-assembly
KW  - block copolymer
KW  - RAFT
KW  - thermoresponsive
KW  - micelle
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53360
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bierbaum, Veronika
T1  - Chemomechanical coupling and motor cycles of the molecular motor myosin V
T1  - Chemomechanische Kopplung und Motorzyklen für den molekularen Motor Myosin V
N2  - In the living cell, the organization of the complex internal structure relies to a large extent on molecular motors. Molecular motors are proteins that are able to convert chemical energy from the hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP) into mechanical work. Being about 10 to 100 nanometers in size, the molecules act on a length scale, for which thermal collisions have a considerable impact onto their motion. In this way, they constitute paradigmatic examples of thermodynamic machines out of equilibrium. This study develops a theoretical description for the energy conversion by the molecular motor myosin V, using many different aspects of theoretical physics. Myosin V has been studied extensively in both bulk and single molecule experiments. Its stepping velocity has been characterized as a function of external control parameters such as nucleotide concentration and applied forces. In addition, numerous kinetic rates involved in the enzymatic reaction of the molecule have been determined. For forces that exceed the stall force of the motor, myosin V exhibits a 'ratcheting' behaviour: For loads in the direction of forward stepping, the velocity depends on the concentration of ATP, while for backward loads there is no such influence. Based on the chemical states of the motor, we construct a general network theory that incorporates experimental observations about the stepping behaviour of myosin V. The motor's motion is captured through the network description supplemented by a Markov process to describe the motor dynamics. This approach has the advantage of directly addressing the chemical kinetics of the molecule, and treating the mechanical and chemical processes on equal grounds. We utilize constraints arising from nonequilibrium thermodynamics to determine motor parameters and demonstrate that the motor behaviour is governed by several chemomechanical motor cycles. In addition, we investigate the functional dependence of stepping rates on force by deducing the motor's response to external loads via an appropriate Fokker-Planck equation. For substall forces, the dominant pathway of the motor network is profoundly different from the one for superstall forces, which leads to a stepping behaviour that is in agreement with the experimental observations. The extension of our analysis to Markov processes with absorbing boundaries allows for the calculation of the motor's dwell time distributions. These reveal aspects of the coordination of the motor's heads and contain direct information about the backsteps of the motor. Our theory provides a unified description for the myosin V motor as studied in single motor experiments.
N2  - Die hier vorgelegte Arbeit entwickelt unter Verwendung vieler verschiedener Aspekte der statistischen Physik eine Theorie der chemomechanischen Kopplung für den Energieumsatz des molekularen Motors Myosin V. Das Myosin V ist sowohl in chemokinetischen wie in Einzelmolekülexperimenten grundlegend untersucht worden. Seine Schrittgeschwindigkeit ist in Abhängigkeit verschiedener externer Parameter, wie der Nukleotidkonzentration und einer äußeren Kraft, experimentell bestimmt. Darüber hinaus ist eine große Anzahl verschiedener chemokinetischer Raten, die an der enzymatischen Reaktion des Moleküls beteiligt sind, quantitativ erfasst. Unter der Wirkung externer Kräfte, die seine Anhaltekraft überschreiten, verhält sich der Motor wie eine Ratsche: Für Kräfte, die entlang der Schrittbewegung des Motors wirken, hängt seine Geschwindigkeit von der ATP-Konzentration ab, für rückwärts angreifende Kräfte jedoch ist die Bewegung des Motors unabhängig von ATP. Auf der Grundlage der chemischen Zustände des Motors wird eine Netzwerktheorie aufgebaut, die die experimentellen Beobachtungen des Schrittverhaltens für Myosin V einschließt. Diese Netzwerkbeschreibung dient als Grundlage für einen Markovprozess, der die Dynamik des Motors beschreibt. Die Verwendung diskreter Zustände bietet den Vorteil der direkten Erfassung der chemischen Kinetik des Moleküls. Darüber hinaus werden chemische und mechanische Eigenschaften des Motors in gleichem Maße im Modell berücksichtigt. Durch die Erfassung der Enzymkinetik mittels eines stochastischen Prozesses lässt sich die Motordynamik mit Hilfe des stationären Zustands der Netzwerkdarstellung beschreiben. Um diesen zu bestimmen, verwenden wir eine graphentheoretische Methode, die auf Kirchhoff zurückgreift. Wir zeigen in Einklang mit den Gesetzen der Thermodynamik für Nichtgleichgewichtssysteme, dass das Schrittverhalten des Motors von mehreren chemomechanischen Zyklen beeinflusst wird. Weiterhin untersuchen wir das funktionale Verhalten mechanischer Schrittraten in Abhängigkeit der äußeren Kraft unter Verwendung einer geeigneten Fokker-Planck-Gleichung. Hierfür wird auf die Theorie einer kontinuierlichen Beschreibung von molekularen Methoden zurückgegriffen. Wir berechnen Größen wie die mittlere Schrittgeschwindigkeit, das Verhältnis von Vorwärts- und Rückwärtsschritten, und die Lauflänge des Motors in Abhängigkeit einer äußeren angreifenden Kraft sowie der Nukleotidkonzentration, und vergleichen diese mit experimentellen Daten. Für Kräfte, die kleiner als die Anhaltekraft des Motors sind, unterscheidet sich der chemomechanische Zyklus grundlegend von demjenigen, der für große Kräfte dominiert. Diese Eigenschaft resultiert in einem Schrittverhalten, das mit den experimentellen Beobachtungen übereinstimmt. Es ermöglicht weiterhin die Zerlegung des Netzwerks in einzelne Zyklen, die die Bewegung des Motors für verschiedene Bereiche externer Kräfte erfassen. Durch die Erweiterung unseres Modells auf Markovprozesse mit absorbierenden Zuständen können so die Wartezeitenverteilungen für einzelne Zyklen des Motors analytisch berechnet werden. Sie erteilen Aufschluss über die Koordination des Motors und enthalten zudem direkte Informationen über seine Rückwärtsschritte, die experimentell nicht erfasst sind. Für das gesamte Netzwerk werden die Wartezeitenverteilungen mit Hilfe eines Gillespie-Algorithmus bestimmt. Unsere Theorie liefert eine einheitliche Beschreibung der Eigenschaften von Myosin V, die in Einzelmolekülexperimenten erfasst werden können.
KW  - statistische Physik
KW  - Markov-Prozesse
KW  - molekulare Motoren
KW  - statistical physics
KW  - markov processes
KW  - molecular motors
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53614
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wolf, Mark J. P.
T1  - Theorizing navigable space in video games
JF  - DIGAREC Series
N2  - Space is understood best through movement, and complex spaces require not only movement but navigation. The theorization of navigable space requires a conceptual representation of space which is adaptable to the great malleability of video game spaces, a malleability which allows for designs which combine spaces with differing dimensionality and even involve non-Euclidean configurations with contingent connectivity. This essay attempts to describe the structural elements of video game space and to define them in such a way so as to make them applicable to all video game spaces, including potential ones still undiscovered, and to provide analytical tools for their comparison and examination. Along with the consideration of space, there will be a brief discussion of navigational logic, which arises from detectable regularities in a spatial structure that allow players to understand and form expectations regarding a game’s spaces.
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49809
SN  - 1867-6219
SN  - 1867-6227
IS  - 6
SP  - 18
EP  - 49
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Salen, Katie
T1  - Pokéwalkers, mafia dons, and football fans
BT  - play mobile with me
JF  - DIGAREC Series
N2  - This paper addresses a theoretical reconfiguration of experience, a repositioning of the techno-social within the domains of mobility, games, and play, and embodiment. The ideas aim to counter the notion that our experience with videogames (and digital media more generally), is largely “virtual” and disembodied – or at most exclusively audiovisual. Notions of the virtual and disembodied support an often-tacit belief that technologically mediated experiences count for nothing if not perceived and valued as human. It is here where play in particular can be put to work, be made to highlight and clarify, for it is in play that we find this value of humanity most wholly embodied. Further, it is in considering the design of the metagame that questions regarding the play experience can be most powerfully engaged. While most of any given game’s metagame emerges from play communities and their larger social worlds (putting it out of reach of game design proper), mobile platforms have the potential to enable a stitching together of these experiences: experiences held across time, space, communities, and bodies. This coming together thus represents a convergence not only of media, participants, contexts, and technologies, but of human experience itself. This coming together is hardly neat, nor fully realized. It is, if nothing else, multifaceted and worthy of further study. It is a convergence in which the dynamics of screen play are reengaged.
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49824
SN  - 1867-6219
SN  - 1867-6227
IS  - 6
SP  - 70
EP  - 86
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Mäyrä, Frans
A1  - Ermi, Laura
T1  - Fundamental components of the gameplay experience
BT  - analysing immersion
JF  - DIGAREC Series
N2  - This co-authored paper is based on research that originated in 2003 when our team started a series of extensive field studies into the character of gameplay experiences. Originally within the Children as the Actors of Game Cultures research project, our aim was to better understand why particularly young people enjoy playing games, while also asking their parents how they perceive gaming as playing partners or as close observers. Gradually our in-depth interviews started to reveal a complex picture of more general relevance, where personal experiences, social contexts and cultural practices all came together to frame gameplay within something we called game cultures. Culture was the keyword, since we were not interested in studying games and play experiences in isolation, but rather as part of the rich meaning- making practices of lived reality.
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49831
SN  - 1867-6219
SN  - 1867-6227
IS  - 6
SP  - 88
EP  - 115
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonaventura, Klaus
A1  - Sonntag, Steffen
A1  - Kleber, Franz X.
T1  - Antiplatelet therapy in the era of percutaneous coronary intervention with drug-eluting balloons
JF  - EuroIntervention : official journal of EuroPCR and the European Association of Percutaneous Cardiovascular Interventions (EAPCI)
N2  - The high rate of restenosis associated with percutaneous coronary intervention (PCI) procedures can be reduced with the implantation of metallic stents into the stenotic vessels. The knowledge that neointimal formation can result in restenosis after stent implantation led to the development of drug-eluting stents (DES) which require long lasting antiplatelet therapy to avoid thrombotic complications. In the last years, the drug-eluting balloon (DEB) technology has emerged as an alternative option for the treatment of coronary and peripheral arteries. Clinical studies demonstrated the safety and effectiveness of DEB in various clinical scenarios and support the use of paclitaxel-eluting balloons for the treatment of in-stent restenosis, of small coronary arteries and bifurcations lesions. The protocols of DEB studies suggest that the dual antiplatelet therapy with aspirin and clopidogrel of four weeks after DEB is safe and effective.
KW  - drug-eluting balloon
KW  - clopidogrel
KW  - drug-eluting stent
KW  - coronary artery disease
Y1  - 2011
SN  - 1774-024X
VL  - 7
IS  - 2
SP  - K106
EP  - K111
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Toulouse
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Bonaventura, Klaus
A1  - Sonntag, Steffen
A1  - Kleber, Franz Xayer
T1  - Incidence of acute thrombosis after percutaneous coronary intervention with paclitaxel eluting balloons in a clinical setting and in clinical trials
T2  - Journal of the American College of Cardiology
Y1  - 2011
SN  - 0735-1097
VL  - 58
IS  - 20
SP  - B78
EP  - B78
PB  - Elsevier
CY  - New York
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Geiß, Robin
A1  - Siegrist, Michael
T1  - Has the armed conflict in Afghanistan affected the rules on the conduct of hostilities?
T2  - Postprints der Universität Potsdam Rechtswissenschaftliche Reihe
N2  - The armed conflict in Afghanistan since 2001 has raised manifold questions pertaining to the humanitarian rules relative to the conduct of hostilities. In Afghanistan, as is often the case in so-called asymmetric conflicts, the geographical and temporal boundaries of the battlefield, and the distinction between civilians and fighters, are increasingly blurred. As a result, the risks for both civilians and soldiers operating in Afghanistan are high. The objective of this article is to assess whether - and if so how much - the armed conflict in Afghanistan has affected the application and interpretation of the principles of distinction, proportionality, and precaution - principles that form the core of legal rules pertaining to the conduct of hostilities.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Rechtswissenschaftliche Reihe - 4 
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-412896
IS  - 4
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Vater, Marianne
A1  - Koessl, Manfred
T1  - Comparative aspects of cochlear functional organization in mammals
JF  - Hearing research
N2  - This review addresses the functional organization of the mammalian cochlea under a comparative and evolutionary perspective. A comparison of the monotreme cochlea with that of marsupial and placental mammals highlights important evolutionary steps towards a hearing organ dedicated to process higher frequencies and a larger frequency range than found in non-mammalian vertebrates. Among placental mammals, there are numerous cochlear specializations which relate to hearing range in adaptation to specific habitats that are superimposed on a common basic design. These are illustrated by examples of specialist ears which evolved excellent high frequency hearing and echolocation (bats and dolphins) and by the example of subterranean rodents with ears devoted to processing low frequencies. Furthermore, structural functional correlations important for tonotopic cochlear organization and predictions of hearing capabilities are discussed.
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1016/j.heares.2010.05.018
SN  - 0378-5955
VL  - 273
IS  - 1-2
SP  - 89
EP  - 99
PB  - Elsevier
CY  - Amsterdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hagemann, Cornelia
A1  - Vater, Marianne
A1  - Koessl, Manfred
T1  - Comparison of properties of cortical echo delay-tuning in the short-tailed fruit bat and the mustached bat
JF  - Journal of comparative physiology : A, Neuroethology, sensory, neural, and behavioral physiology
N2  - Target-distance computation by cortical neurons sensitive to echo delay is an essential characteristic of the auditory system of insectivorous bats. To assess if functional requirements such as detection of small insects versus larger stationary surfaces of plants are reflected in cortical properties, we compare delay-tuned neurons in a frugivorous (C. perspicillata, CP) and an insectivorous (P. parnellii, PP) bat species that belong to related families within the superfamily of Noctilionoidea. The bandwidth and shape of delay-tuning curves and the range of characteristic delays are similar in both species and hence are not related to different echolocation strategies. Most units respond at 2-6 ms echo delay with most sensitive thresholds of 20-30 dB SPL. In CP, units tuned to delays > 12 ms are slightly more abundant and are more sensitive than in PP. All delay-tuned neurons in CP reliably respond to single pure-tone stimuli, whereas such responses are only observed in 49% of delay-tuned units in PP. The cortical representation of echo delay (chronotopy) covers a larger area in CP but is less precise than described in PP. Since chronotopy is absent in certain other insectivorous bat species, it is open if these differences in topography are related to echolocation behaviour.
KW  - Echolocation
KW  - Auditory cortex
KW  - Chronotopy
KW  - Carollia perspicillata
KW  - Pteronotus parnellii
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1007/s00359-010-0530-8
SN  - 0340-7594
VL  - 197
IS  - 5
SP  - 605
EP  - 613
PB  - Springer
CY  - New York
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Eckstein, Lars
T1  - Agnew, V., Enlightenment Orpheus: the Power of Music in Other Worlds; New York, Oxford Univ. Press, 2008
BT  - Enlightenment Orpheus: the Power of Music in Other Worlds
Y1  - 2011
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Eckstein, Lars
A1  - Krämer, Lucia
T1  - Introduction : postcolonial media cultures
Y1  - 2011
SN  - 978-3- 86821-332-4
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Eckstein, Lars
T1  - The white backlash: conservatisms in contemporary british writing
Y1  - 2011
SN  - 0171-1695
PB  - Hard Times
CY  - Berlin
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Eckstein, Lars
T1  - Carrington, B., Sport and Politics: the Sporting Black Diaspora; London, Sage, 2010
BT  - Race, Sport and Politics: the Sporting Black Diaspora
Y1  - 2011
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Meyer, Irene
A1  - Kuhnert, Oliver
A1  - Gräf, Ralph
T1  - Functional analyses of lissencephaly-related proteins in Dictyostelium
JF  - Seminars in cell & developmental biology
N2  - Lissencephaly is a severe brain developmental disease in human infants, which is usually caused by mutations in either of two genes, LIS1 and DCX. These genes encode proteins interacting with both the microtubule and the actin systems. Here, we review the implications of data on Dictyostelium LIS1 for the elucidation of LIS1 function in higher cells and emphasize the role of LIS1 and nuclear envelope proteins in nuclear positioning, which is also important for coordinated cell migration during neocortical development. Furthermore, for the first time we characterize Dictyostelium DCX, the only bona fide orthologue of human DCX outside the animal kingdom. We show that DCX functionally interacts with LIS1 and that both proteins have a cytoskeleton-independent function in chemotactic signaling during development. Dictyostelium LIS1 is also required for proper attachment of the centrosome to the nucleus and, thus, nuclear positioning, where the association of these two organelles has turned out to be crucial. It involves not only dynein and dynein-associated proteins such as LIS1 but also SUN proteins of the nuclear envelope. Analyses of Dictyostelium SUN1 mutants have underscored the importance of these proteins for the linkage of centrosomes and nuclei and for the maintenance of chromatin integrity. Taken together, we show that Dictyostelium amoebae, which provide a well-established model to study the basic aspects of chemotaxis, cell migration and development, are well suited for the investigation of the molecular and cell biological basis of developmental diseases such as lissencephaly.
KW  - Dictyostelium
KW  - Lissencephaly
KW  - LIS1
KW  - DCX
KW  - SUN1
KW  - Centrosome
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2010.10.007
SN  - 1084-9521
VL  - 22
IS  - 1
SP  - 89
EP  - 96
PB  - Elsevier
CY  - London
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Samereier, Matthias
A1  - Baumann, Otto
A1  - Meyer, Irene
A1  - Gräf, Ralph
T1  - Analysis of dictyostelium TACC reveals differential interactions with CP224 and unusual dynamics of dictyostelium microtubules
JF  - Cellular and molecular life sciences
N2  - We have localized TACC to the microtubule-nucleating centrosomal corona and to microtubule plus ends. Using RNAi we proved that Dictyostelium TACC promotes microtubule growth during interphase and mitosis. For the first time we show in vivo that both TACC and XMAP215 family proteins can be differentially localized to microtubule plus ends during interphase and mitosis and that TACC is mainly required for recruitment of an XMAP215-family protein to interphase microtubule plus ends but not for recruitment to centrosomes and kinetochores. Moreover, we have now a marker to study dynamics and behavior of microtubule plus ends in living Dictyostelium cells. In a combination of live cell imaging of microtubule plus ends and fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) experiments of GFP-alpha-tubulin cells we show that Dictyostelium microtubules are dynamic only in the cell periphery, while they remain stable at the centrosome, which also appears to harbor a dynamic pool of tubulin dimers.
KW  - Dictyostelium
KW  - TACC
KW  - DdCP224
KW  - XMAP215
KW  - Microtubules
KW  - Centrosome
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1007/s00018-010-0453-0
SN  - 1420-682X
VL  - 68
IS  - 2
SP  - 275
EP  - 287
PB  - Springer
CY  - Basel
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Tikhonenko, I.
A1  - Magidson, V.
A1  - Gräf, Ralph
A1  - Khodjakov, A.
A1  - Koonce, M.
T1  - A kinesin-mediated linkage between centrosomes and the nuclear envelope
T2  - Molecular biology of the cell : the official publication of the American Society for Cell Biology
Y1  - 2011
SN  - 1059-1524
VL  - 22
IS  - 1
PB  - American Society for Cell Biology
CY  - Bethesda
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Kuhnert, Oliver
A1  - Baumann, Otto
A1  - Meyer, Irene
A1  - Gräf, Ralph
T1  - Functional characterization of CP148, a novel key component for centrosome integrity in Dictyostelium
T2  - Molecular biology of the cell : the official publication of the American Society for Cell Biology
Y1  - 2011
SN  - 1059-1524
VL  - 22
PB  - American Society for Cell Biology
CY  - Bethesda
ER  - 
TY  - THES
A1  - Samereier, Matthias
T1  - Functional analyses of microtubule and centrosome-associated proteins in Dictyostelium discoideum
T1  - Funktionelle Analyse von Mikrotubuli- und Centrosom-assoziierten Proteinen in Dictyostelium discoideum
N2  - Understanding the role of microtubule-associated proteins is the key to understand the complex mechanisms regulating microtubule dynamics. This study employs the model system Dictyostelium discoideum to elucidate the role of the microtubule-associated protein TACC (Transforming acidic coiled-coil) in promoting microtubule growth and stability. Dictyostelium TACC was localized at the centrosome throughout the entire cell cycle. The protein was also detected at microtubule plus ends, however, unexpectedly only during interphase but not during mitosis. The same cell cycle-dependent localization pattern was observed for CP224, the Dictyostelium XMAP215 homologue. These ubiquitous MAPs have been found to interact with TACC proteins directly and are known to act as microtubule polymerases and nucleators. This work shows for the first time in vivo that both a TACC and XMAP215 family protein can differentially localize to microtubule plus ends during interphase and mitosis. RNAi knockdown mutants revealed that TACC promotes microtubule growth during interphase and is essential for proper formation of astral microtubules in mitosis. In many organisms, impaired microtubule stability upon TACC depletion was explained by the failure to efficiently recruit the TACC-binding XMAP215 protein to centrosomes or spindle poles. By contrast, fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) analyses conducted in this study demonstrate that in Dictyostelium recruitment of CP224 to centrosomes or spindle poles is not perturbed in the absence of TACC. Instead, CP224 could no longer be detected at the tips of microtubules in TACC mutant cells. This finding demonstrates for the first time in vivo that a TACC protein is essential for the association of an XMAP215 protein with microtubule plus ends. The GFP-TACC strains generated in this work also turned out to be a valuable tool to study the unusual microtubule dynamics in Dictyostelium. Here, microtubules exhibit a high degree of lateral bending movements but, in contrast most other organisms, they do not obviously undergo any growth or shrinkage events during interphase. Despite of that they are affected by microtubuledepolymerizing drugs such as thiabendazole or nocodazol which are thought to act solely on dynamic microtubules. Employing 5D-fluorescence live cell microscopy and FRAP analyses this study suggests Dictyostelium microtubules to be dynamic only in the periphery, while they are stable at the centrosome. In the recent years, the identification of yet unknown components of the Dictyostelium centrosome has made tremendous progress. A proteomic approach previously conducted by our group disclosed several uncharacterized candidate proteins, which remained to be verified as genuine centrosomal components. The second part of this study focuses on the investigation of three such candidate proteins, Cenp68, CP103 and the putative spindle assembly checkpoint protein Mad1. While a GFP-CP103 fusion protein could clearly be localized to isolated centrosomes that are free of microtubules, Cenp68 and Mad1 were found to associate with the centromeres and kinetochores, respectively. The investigation of Cenp68 included the generation of a polyclonal anti-Cenp68 antibody, the screening for interacting proteins and the generation of knockout mutants which, however, did not display any obvious phenotype. Yet, Cenp68 has turned out as a very useful marker to study centromere dynamics during the entire cell cycle. During mitosis, GFP-Mad1 localization strongly resembled the behavior of other Mad1 proteins, suggesting the existence of a yet uncharacterized spindle assembly checkpoint in Dictyostelium.
N2  - Die Kenntnis der Funktion von Mikrotubuli-assoziierenden Proteinen (MAPs) ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis der Mikrotubuli-Dynamik und deren Regulation. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Rolle des Mikrotubuli-assoziierenden Proteins TACC (Transforming acidic coiled-coil), welches in vielen Organismen an der Stabilisierung und dem Wachstum von Mikrotubuli beteiligt ist, im Modellorganismus Dictyostelium discoideum untersucht. Das Dictyostelium TACC Protein konnte während des gesamten Zellzyklus am Centrosom nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurde es an den Mikrotubuli-Plus-Enden vorgefunden, überraschenderweise jedoch ausschließlich während der Interphase. Die gleiche Zellzyklusabhängige Lokalisation wurde für CP224 beobachtet, einem Homologen der XMAP215 Proteine in Dictyostelium. Diese ubiquitären MAPs sind konservierte, direkte Interaktionspartner der TACC Proteine und spielen eine zentrale Rolle bei der Nukleation und der Polymerisation von Mikrotubuli. Durch diese Arbeit konnte erstmals in vivo gezeigt werden, dass TACC und XMAP215 Proteine während der Interphase und Mitose unterschiedlich stark mit Mikrotubuli-Plus-Enden assoziiert sein können. Durch Untersuchungen an Knockdown-Mutanten wurde ersichtlich, dass Dictyostelium TACC eine Rolle beim Mikrotubuli-Wachstum während der Interphase spielt und über weite Strecken der Mitose essentiell für die Ausbildung von astralen Mikrotubuli ist. In anderen Organismen konnte als Ursache instabiler Mikrotubuli in TACC Mutanten häufig unzureichendes Rekrutieren des jeweiligen XMAP215 Proteins an das Centrosom ausgemacht werden. Um entsprechende Auswirkungen auf die Lokalisation von CP224 durch den Knockdown von TACC in Dictyostelium zu untersuchen, wurden Fluorescence Recovery after Photobleaching (FRAP) Experimente durchgeführt. Diese ergaben, dass CP224 auch in Abwesenheit von TACC in vollem Umfang an die Centrosomen und Spindelpole rekrutiert wird. Anders als im Wildtyp, konnte in TACC Mutanten allerdings kein CP224 an den Mikrotubuli-Plus-Enden nachgewiesen werden. Somit konnte erstmals in vivo gezeigt werden, dass ein TACC Protein essentiell für die Assoziation eines XMAP215 Proteins mit den Mikrotubuli-Plus-Enden ist. Im Laufe der genannten Experimente stellte sich heraus, dass sich die GFP-TACC Stämme aufgrund ihrer markierten Plus-Enden sehr gut für Untersuchungen zur ungewöhnlichen Mikrotubuli-Dynamik in Dictyostelium eignen. Zwar weisen Mikrotubuli hier über die gesamte Länge ausgeprägte Krümmungs- und Seitwärtsbewegungen auf, es können jedoch im Vergleich zu anderen Organismen während der Interphase kaum Wachstums- oder Verkürzungsvorgänge beobachtet werden. Dennoch können Dictyostelium Mikrotubuli unter Verwendung von Agenzien wie Thiabendazol oder Nocodazol, welche ausschließlich auf dynamische Mikrotubuli wirken, signifikant verkürzt werden. Durch FRAP Experimente und Einsatz von 5D Fluoreszenz-Mikroskopie an lebenden Zellen konnte in dieser Arbeit erstmalig nachgewiesen werden, dass Dictyostelium Mikrotubuli nur in der Zellperipherie, nicht aber im pericentrosomalen Bereich dynamisch sind. Die Identifikation bislang unbekannter Bestandteile des Dictyostelium Centrosoms erfuhr in den vergangenen Jahren große Fortschritte. Ein von unserer Gruppe durchgeführter Proteomics-Ansatz brachte eine Vielzahl potentiell centrosomaler Proteine zu Tage, von welchen bereits viele am Centrosom nachgewiesen werden konnten. Der zweite Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung dreier noch unbekannter Proteine aus dem Proteomics-Ansatz, Cenp68, CP103 und dem Dictyostelium Homologen des Spindle Assembly Checkpunkt Proteins Mad1. Hierbei zeigte sich, dass lediglich CP103 Bestandteil isolierter, Mikrotubuli-freier Centrosomen ist, während Cenp68 an die Centromere und Mad1 an die Kinetochoren lokalisieren. Die Charakterisierung von Cenp68 umfasste außerdem die Herstellung eines polyklonalen anti-Cenp68 Antikörpers, das Suchen nach Interaktionspartnern und die Erzeugung eines Cenp68 Knockout-Stammes. Letzterer wies jedoch keinen offensichtlichen Phänotyp auf. Das Verhalten des Dictyostelium Mad1 Proteins während der Mitose stimmte in großen Teilen mit dem anderer Mad1 Proteine überein, was auf die Existenz eines bislang unerforschten Spindle Assembly Chekpunkts in Dictyostelium hinweisen könnte.
KW  - Dictyostelium
KW  - Mikrotubuli
KW  - TACC
KW  - Centrosom
KW  - Centromere
KW  - Dictyostelium
KW  - Microtubules
KW  - TACC
KW  - Centrosome
KW  - Centromeres
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-52835
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Koss, Michael
T1  - The politics of party funding
BT  - state funding to political parties and party competition in Western Europe
T3  - Comparative politics
N2  - 'The Politics of Party Funding' analyses an increasingly popular institutional choice - the introduction of state funding to political parties - and represents a first step towards a theory which explains differences and similarities in party funding regimes.
Y1  - 2011
SN  - 978-0-19-957275-5
SN  - 978-0-19-159510-3
PB  - Oxford University Press
CY  - Oxford
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Jann, Werner
A1  - Fleischer, Julia
T1  - Shefting discourses, steady learning and sedimentation : the German reform trajectory in the long run
Y1  - 2011
SN  - 978-0-415-55721-4
ER  - 
TY  - THES
A1  - Risse, Sarah
T1  - Processing in the perceptual span : investigations with the n+2-boundary paradigm
T1  - Verarbeitung in der Wahrnehmungsspanne : Untersuchungen mit dem n+2-Boundary Paradigm
N2  - Cognitive psychology is traditionally interested in the interaction of perception, cognition, and behavioral control. Investigating eye movements in reading constitutes a field of research in which the processes and interactions of these subsystems can be studied in a well-defined environment. Thereby, the following questions are pursued: How much information is visually perceived during a fixation, how is processing achieved and temporally coordinated from visual letter encoding to final sentence comprehension, and how do such processes reflect on behavior such as the control of the eyes’ movements during reading. Various theoretical models have been proposed to account for the specific eye-movement behavior in reading (for a review see Reichle, Rayner, & Pollatsek, 2003). Some models are based on the idea of shifting attention serially from one word to the next within the sentence whereas others propose distributed attention allocating processing resources to more than one word at a time. As attention is assumed to drive word recognition processes one major difference between these models is that word processing must either occur in strict serial order, or that word processing is achieved in parallel. In spite of this crucial difference in the time course of word processing, both model classes perform well on explaining many of the benchmark effects in reading. In fact, there seems to be not much empirical evidence that challenges the models to a point at which their basic assumptions could be falsified. One issue often perceived as being decisive in the debate on serial and parallel word processing is how not-yet-fixated words to the right of fixation affect eye movements. Specifically, evidence is discussed as to what spatial extent such parafoveal words are previewed and how this influences current and subsequent word processing. Four experiments investigated parafoveal processing close to the spatial limits of the perceptual span. The present work aims to go beyond mere existence proofs of previewing words at such spatial distances. Introducing a manipulation that dissociates the sources of long-range preview effects, benefits and costs of parafoveal processing can be investigated in a single analysis and the differing impact is tracked across a three-word target region. In addition, the same manipulation evaluates the role of oculomotor error as the cause of non-local distributed effects. In this respect, the results contribute to a better understanding of the time course of word processing inside the perceptual span and attention allocation during reading.
N2  - Die kognitive Psychologie beschäftigt sich traditionell mit dem Zusammenspiel von Wahrnehmung, Kognition und Verhaltenssteuerung. Die Untersuchung von Blickbewegungen beim Lesen bildet dabei ein Forschungsfeld, in dem die Prozesse und Interaktionen dieser Subsysteme in einem klar definierten Rahmen untersucht werden können. Dabei geht es speziell um die Frage, wie viel Information visuell wahrgenommen wird, wie die kognitive Weiterverarbeitung der visuellen Buchstabeninformation über lexikalische Wortverarbeitung hin zu einem inhaltlichen Satzverständnis zeitlich koordiniert ist, und wie sich diese Prozesse auf das Verhalten – die Steuerung der Blickbewegung – auswirken. Verschiedene Modelle zur Erklärung des spezifischen Blickbewegungsverhaltens beim Lesen wurden vorgeschlagen (für einen Überblick siehe Reichle, Rayner, & Pollatsek, 2003). Einige Modelle basieren auf der Annahme serieller Aufmerksamkeitsverschiebung von Wort zu Wort, wohingegen andere verteilte Aufmerksamkeit auf eine Region mehrerer Wörter im Satz gleichzeitig annehmen. Da Aufmerksamkeit eng mit der eigentlichen Wortverarbeitung assoziiert ist, besteht ein wesentlicher Unterschied zwischen den Modellen darin, dass die eigentlichen Wortverarbeitungsprozesse entweder ebenfalls strikt seriell oder parallel erfolgen. Trotz solch entscheidender Unterschiede im zeitlichen Verlauf der Wortverarbeitung können beide Modellklassen viele der Benchmark-Effekte beim Lesen hinreichend erklären. Tatsächlich scheint es nicht viel empirische Evidenz zu geben, die die Grundannahmen der Modelle falsifizieren könnte. Die Frage, ob und wie noch nicht direkt angesehene Wörter rechts der Fixation die Blickbewegung beeinflussen, wird in der Debatte über serielle oder parallele Wortverarbeitung oft als entscheidend betrachtet. Insbesondere wird diskutiert, bis zu welcher Entfernung parafoveale Wörter vorverarbeitet werden und wie das die gegenwärtige und folgende Wortverarbeitung beeinflusst. In einer Serie von vier Leseexperimenten wurde die Vorverarbeitung von Wörtern an den Grenzen der Wahrnehmungsspanne untersucht. Die vorliegende Arbeit versucht zudem, über einen einfachen Existenzbeweis der Vorverarbeitung von Wörtern in solchen Distanzen hinaus zu gehen. Mit einer Manipulation, die verschiedene Quellen solcher weitreichenden Vorverarbeitungseffekte dissoziiert, können Nutzen und Kosten der parafovealen Vorschau in einer einzigen Analyse untersucht und über eine Zielregion von drei Wörtern hinweg verfolgt werden. Dieselbe Manipulation überprüft gleichzeitig die Rolle okulomotorischer Fehler als Ursache für nicht lokale, verteilte Effekte beim Lesen. Die Ergebnisse tragen zu einem differenzierteren Verständnis der Wortverarbeitung in der Wahrnehmungsspanne und der zeitlich-räumlichen Verteilung der Aufmerksamkeit beim Lesen bei.
KW  - Blickbewegungen
KW  - Lesen
KW  - parafoveale Wortverarbeitung
KW  - Aufmerksamkeit
KW  - Preview Benefit
KW  - eye movements
KW  - reading
KW  - parafoveal processing
KW  - attention
KW  - preview benefit
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60414
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Risse, Sarah
A1  - Kliegl, Reinhold
T1  - Adult age differences in the perceptual span during reading
N2  - Following up on research suggesting an age-related reduction in the rightward extent of the perceptual span during reading (Rayner, Castelhano, & Yang, 2009), we compared old and young adults in an N+2-boundary paradigm in which a nonword preview of word N+2 or word N+2 itself is replaced by the target word once the eyes cross an invisible boundary located after word N. The intermediate word N+1 was always three letters long. Gaze durations on word N+2 were significantly shorter for identical than nonword N+2 preview both for young and for old adults with no significant difference in this preview benefit. Young adults, however, did modulate their gaze duration on word N more strongly than old adults in response to the difficulty of the parafoveal word N+1. Taken together, the results suggest a dissociation of preview benefit and parafoveal-on-foveal effect. Results are discussed in terms of age-related decline in resilience towards distributed processing while simultaneously preserving the ability to integrate parafoveal information into foveal processing. As such, the present results relate to proposals of regulatory compensation strategies older adults use to secure an overall reading speed very similar to that of young adults.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - paper 241 
KW  - age differences
KW  - perceptual span
KW  - N+2-boundary paradigm
KW  - preview benefit
KW  - parafoveal-on-foveal effect
KW  - compensation strategies
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-56935
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Risse, Sarah
A1  - Kliegl, Reinhold
T1  - Adult age difference in the perceptual span during reading
N2  - Following up on research suggesting an age-related reduction in the rightward extent of the perceptual span during reading (Rayner, Castelhano, & Yang, 2009), we compared old and young adults in an N + 2-boundary paradigm in which a nonword preview of word N + 2 or word N + 2 itself is replaced by the target word once the eyes cross an invisible boundary located after word N. The intermediate word N + 1 was always three letters long. Gaze durations on word N + 2 were significantly shorter for identical than nonword N + 2 preview both for young and for old adults, with no significant difference in this preview benefit. Young adults, however, did modulate their gaze duration on word N more strongly than old adults in response to the difficulty of the parafoveal word N + 1. Taken together, the results suggest a dissociation of preview benefit and parafoveal-on-foveal effect. Results are discussed in terms of age-related decline in resilience towards distributed processing while simultaneously preserving the ability to integrate parafoveal information into foveal processing. As such, the present results relate to proposals of regulatory compensation strategies older adults use to secure an overall reading speed very similar to that of young adults. (PsycINFO Database Record (c) 2011 APA, all rights reserved)
Y1  - 2011
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Risse, Sarah
A1  - Kliegl, Reinhold
T1  - Adult age differences in the perceptual span during reading
JF  - Psychology and aging
N2  - Following up on research suggesting an age-related reduction in the rightward extent of the perceptual span during reading (Rayner, Castelhano, & Yang, 2009), we compared old and young adults in an N + 2-boundary paradigm in which a nonword preview of word N + 2 or word N + 2 itself is replaced by the target word once the eyes cross an invisible boundary located after word N. The intermediate word N + I was always three letters long. Gaze durations on word N + 2 were significantly shorter for identical than nonword N + 2 preview both for young and for old adults, with no significant difference in this preview benefit. Young adults, however, did modulate their gaze duration on word N more strongly than old adults in response to the difficulty of the parafoveal word N + I. Taken together, the results suggest a dissociation of preview benefit and parafoveal-on-foveal effect. Results are discussed in terms of age-related decline in resilience towards distributed processing while simultaneously preserving the ability to integrate parafoveal information into foveal processing. As such, the present results relate to proposals of regulatory compensation strategies older adults use to secure an overall reading speed very similar to that of young adults.
KW  - age differences
KW  - perceptual span
KW  - preview benefit
KW  - parafoveal-on-foveal effect
KW  - compensation strategies
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1037/a0021616
SN  - 0882-7974
VL  - 26
IS  - 2
SP  - 451
EP  - 460
PB  - American Psychological Association
CY  - Washington
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Bouma, Gerlof J.
A1  - Hendriks, Petra
T1  - Partial word order freezing in Dutch
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe
N2  - Dutch allows for variation as to whether the first position in the sentence is occupied by the subject or by some other constituent, such as the direct object. In particular situations, however, this commonly observed variation in word order is ‘frozen’ and only the subject appears in first position. We hypothesize that this partial freezing of word order in Dutch can be explained from the dependence of the speaker’s choice of word order on the hearer’s interpretation of this word order. A formal model of this interaction between the speaker’s perspective and the hearer’s perspective is presented in terms of bidirectional Optimality Theory. Empirical predictions of this model regarding the interaction between word order and definiteness are confirmed by a quantitative corpus study.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 625 
KW  - bidirectional optimality theory
KW  - corpus study
KW  - definiteness
KW  - variation
KW  - word order freezing
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-430496
SN  - 1866-8364
IS  - 625
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Idzik, Krzysztof Ryszard
A1  - Cywinski, Piotr J.
A1  - Cranfield, Charles G.
A1  - Mohr, Gerhard J.
A1  - Beckert, Rainer
T1  - Molecular recognition of the antiretroviral drug Abacavir
BT  - towards the development of a novel carbazole-based fluorosensor
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Due to their optical and electro-conductive attributes, carbazole derivatives are interesting materials for a large range of biosensor applications. In this study, we present the synthesis routes and fluorescence evaluation of newly designed carbazole fluorosensors that, by modification with uracil, have a special affinity for antiretroviral drugs via either Watson–Crick or Hoogsteen base pairing. To an N-octylcarbazole-uracil compound, four different groups were attached, namely thiophene, furane, ethylenedioxythiophene, and another uracil; yielding four different derivatives. Photophysical properties of these newly obtained derivatives are described, as are their interactions with the reverse transcriptase inhibitors such as abacavir, zidovudine, lamivudine and didanosine. The influence of each analyte on biosensor fluorescence was assessed on the basis of the Stern–Volmer equation and represented by Stern–Volmer constants. Consequently we have demonstrated that these structures based on carbazole, with a uracil group, may be successfully incorporated into alternative carbazole derivatives to form biosensors for the molecular recognition of antiretroviral drugs.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 847 
KW  - HIV
KW  - HAART
KW  - antiretroviral drugs
KW  - carbazole
KW  - base pairing
KW  - fluorescence spectroscopy
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-430372
SN  - 1866-8372
IS  - 847
SP  - 1195
EP  - 1204
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Lamprecht, Anna-Lena
A1  - Naujokat, Stefan
A1  - Margaria, Tiziana
A1  - Steffen, Bernhard
T1  - Semantics-based composition of EMBOSS services
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Background

More than in other domains the heterogeneous services world in bioinformatics demands for a methodology to classify and relate resources in a both human and machine accessible manner. The Semantic Web, which is meant to address exactly this challenge, is currently one of the most ambitious projects in computer science. Collective efforts within the community have already led to a basis of standards for semantic service descriptions and meta-information. In combination with process synthesis and planning methods, such knowledge about types and services can facilitate the automatic composition of workflows for particular research questions.

Results

In this study we apply the synthesis methodology that is available in the Bio-jETI workflow management framework for the semantics-based composition of EMBOSS services. EMBOSS (European Molecular Biology Open Software Suite) is a collection of 350 tools (March 2010) for various sequence analysis tasks, and thus a rich source of services and types that imply comprehensive domain models for planning and synthesis approaches. We use and compare two different setups of our EMBOSS synthesis domain: 1) a manually defined domain setup where an intuitive, high-level, semantically meaningful nomenclature is applied to describe the input/output behavior of the single EMBOSS tools and their classifications, and 2) a domain setup where this information has been automatically derived from the EMBOSS Ajax Command Definition (ACD) files and the EMBRACE Data and Methods ontology (EDAM). Our experiments demonstrate that these domain models in combination with our synthesis methodology greatly simplify working with the large, heterogeneous, and hence manually intractable EMBOSS collection. However, they also show that with the information that can be derived from the (current) ACD files and EDAM ontology alone, some essential connections between services can not be recognized.

Conclusions

Our results show that adequate domain modeling requires to incorporate as much domain knowledge as possible, far beyond the mere technical aspects of the different types and services. Finding or defining semantically appropriate service and type descriptions is a difficult task, but the bioinformatics community appears to be on the right track towards a Life Science Semantic Web, which will eventually allow automatic service composition methods to unfold their full potential.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 956 
KW  - service description
KW  - synthesis algorithm
KW  - input type
KW  - synthesis methodology
KW  - electronic tool integration
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-431830
SN  - 1866-8372
IS  - 956
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bressel, Katharina
A1  - Prevost, Sylvain
A1  - Appavou, Marie-Sousai
A1  - Tiersch, Brigitte
A1  - Koetz, Joachim
A1  - Gradzielski, Michael
T1  - Phase behaviour and structure of zwitanionic mixtures of perfluorocarboxylates and tetradecyldimethylamine oxide-dependence on chain length of the perfluoro surfactant
JF  - Soft matter
N2  - Phase behaviour and the mesoscopic structure of zwitanionic surfactant mixtures based on the zwitterionic tetradecyldimethylamine oxide (TDMAO) and anionic lithium perfluoroalkyl carboxylates have been investigated for various chain lengths of the perfluoro surfactant with an emphasis on spontaneously forming vesicles. These mixtures were studied at a constant total concentration of 50 mM and characterised by means of dynamic light scattering (DLS), electric conductivity, small-angle neutron scattering (SANS), viscosity, and cryo-scanning electron microscopy (Cryo-SEM). No vesicles are formed for relatively short perfluoro surfactants. The extension of the vesicle phase becomes substantially larger with increasing chain length of the perfluoro surfactant, while at the same time the size of these vesicles increases. Head group interactions in these systems play a central role in the ability to form vesicles, as already protonating 10 mol% of the TDMAO largely enhances the propensity for vesicle formation. The range of vesicle formation in the phase diagram is not only substantially enlarged but also extends to shorter perfluoro surfactants, where without protonation no vesicles would be formed. The size and polydispersity of the vesicles are related to the chain length of the perfluoro surfactant, the vesicles becoming smaller and more monodisperse with increasing perfluoro surfactant chain length. The ability of the mixed systems to form well-defined unilamellar vesicles accordingly can be controlled by the length of the alkyl chain of the perfluorinated surfactant and depends strongly on the charge conditions, which can be tuned easily by pH-variation.
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1039/c1sm05618b
SN  - 1744-683X
VL  - 7
IS  - 23
SP  - 11232
EP  - 11242
PB  - Royal Society of Chemistry
CY  - Cambridge
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wellert, Stefan
A1  - Tiersch, Brigitte
A1  - Koetz, Joachim
A1  - Richardt, Andre
A1  - Lapp, Alain
A1  - Holderer, Olaf
A1  - Gaeb, Juergen
A1  - Blum, Marc-Michael
A1  - Schulreich, Christoph
A1  - Stehle, Ralf
A1  - Hellweg, Thomas
T1  - The DFPase from Loligo vulgaris in sugar surfactant-based bicontinuous microemulsions  structure, dynamics, and enzyme activity
JF  - European biophysics journal : with biophysics letters ; an international journal of biophysics
N2  - The enzyme diisopropyl fluorophosphatase (DFPase) from the squid Loligo vulgaris is of great interest because of its ability to catalyze the hydrolysis of highly toxic organophosphates. In this work, the enzyme structure in solution (native state) was studied by use of different scattering methods. The results are compared with those from hydrodynamic model calculations based on the DFPase crystal structure. Bicontinuous microemulsions made of sugar surfactants are discussed as host systems for the DFPase. The microemulsion remains stable in the presence of the enzyme, which is shown by means of scattering experiments. Moreover, activity assays reveal that the DFPase still has high activity in this complex reaction medium. To complement the scattering experiments cryo-SEM was also employed to study the microemulsion structure.
KW  - Dynamic light scattering
KW  - Neutron spin echo
KW  - Microemulsion
KW  - Enzyme catalysis
KW  - SANS
KW  - Protein structure
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1007/s00249-011-0689-0
SN  - 0175-7571
VL  - 40
IS  - 6
SP  - 761
EP  - 774
PB  - Springer
CY  - New York
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Weber, Nancy
A1  - Tiersch, Brigitte
A1  - Unterlass, Miriam M.
A1  - Heilig, Anneliese
A1  - Tauer, Klaus
T1  - "Schizomorphic" Emulsion Copolymerization Particles
JF  - Macromolecular rapid communications
N2  - Cryo-electron microscopy, atomic force microscopy, and light microscopy investigations provide experimental evidence that amphiphilic emulsion copolymerization particles change their morphology in dependence on concentration. The shape of the particles is spherical at solids content above 1%, but it changes to rod-like, ring-like, and web-like structures at lower concentrations. In addition, the shape and morphology of these particles at low concentrations are not fixed but very flexible and vary with time between spheres, flexible pearlnecklace structures, and stretched rods.
KW  - amphiphilic particles
KW  - emulsion polymerization
KW  - morphology
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1002/marc.201100491
SN  - 1022-1336
VL  - 32
IS  - 23
SP  - 1925
EP  - 1929
PB  - Wiley-Blackwell
CY  - Malden
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Koeth, Anja
A1  - Appelhans, Dietmar
A1  - Robertson, Daniela
A1  - Tiersch, Brigitte
A1  - Koetz, Joachim
T1  - Use of weakly cationic dendritic glycopolymer for morphological transformation of phospholipid vesicles into tube-like networks
JF  - Soft matter
N2  - Using cationic polyelectrolytes with different molecular architectures, only hyperbranched poly(ethyleneimine) with maltose shell is suited to tailor the morphological transformation of anionic vesicles into tube-like networks. The interaction features of those materials partly mimic biological features of tubular proteins in nature.
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1039/c1sm06439h
SN  - 1744-683X
VL  - 7
IS  - 22
SP  - 10581
EP  - 10584
PB  - Royal Society of Chemistry
CY  - Cambridge
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Alter, Markus L.
A1  - Ott, Ina
A1  - von Websky, Karoline
A1  - Tsuprykov, Oleg
A1  - Sharkovska, Yuliya
A1  - Krause-Relle, Katharina
A1  - Raila, Jens
A1  - Henze, Andrea
A1  - Kretschmer, Axel
A1  - Stasch, Johannes-Peter
A1  - Hocher, Berthold
T1  - Additional stimulation of sGC on top of standard treatment with ARB`s may offer a new therapeutic approach for the treatment of diabetic nephropathy resistant to ARB treatment alone
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Background

Riociguat is the first of a new class of drugs, the soluble guanylate cyclase (sGC) stimulators. Riociguat has a dual mode of action: it sensitizes sGC to the body’s own NO and can also increase sGC activity in the absence of NO. The NO-sGC-pathway is impaired in many cardiovascular diseases such as heart failure, pulmonary hypertension and diabetic nephropathy (DN). DN leads to high cardiovascular morbidity and mortality. There is still a high unmet medical need. The urinary albumin excretion rate is a predictive biomarker for these clinical events. Therefore, we investigated the effect of riociguat, alone and in combination with the angiotensin II receptor antagonist (ARB) telmisartan on the progression of DN in diabetic eNOS knock out mice, a new model closely resembling human pathology.

Methods

Seventy-six male eNOS knockout C57BL/6J mice were divided into 4 groups after receiving intraperitoneal high-dose streptozotocin: telmisartan (1 mg/kg), riociguat (3 mg/kg), riociguat+telmisartan (3 and 1 mg/kg), and vehicle. Fourteen mice were used as non-diabetic controls. After 12 weeks, urine and blood were obtained and blood pressure measured. Glucose concentrations were highly increased and similar in all diabetic groups.

Results

Riociguat, alone (105.2 ± 2.5 mmHg; mean±SEM; n = 14) and in combination with telmisartan (105.0 ± 3.2 mmHg; n = 12), significantly reduced blood pressure versus diabetic controls (117.1 ± 2.2 mmHg; n = 14; p = 0.002 and p = 0.004, respectively), whereas telmisartan alone (111.2 ± 2.6 mmHg) showed a modest blood pressure lowering trend (p = 0.071; n = 14). The effects of single treatment with either riociguat (97.1 ± 15.7 µg/d; n = 13) or telmisartan (97.8 ± 26.4 µg/d; n = 14) did not significantly lower albumin excretion on its own (p = 0.067 and p = 0.101, respectively). However, the combined treatment led to significantly lower urinary albumin excretion (47.3 ± 9.6 µg/d; n = 12) compared to diabetic controls (170.8 ± 34.2 µg/d; n = 13; p = 0.004), and reached levels similar to non-diabetic controls (31.4 ± 10.1 µg/d, n = 12).

Conclusion

Riociguat significantly reduced urinary albumin excretion in diabetic eNOS knock out mice that were refractory to treatment with ARB’s alone. Patients with diabetic nephropathy refractory to treatment with ARB’s have the worst prognosis among all patients with diabetic nephropathy. Our data indicate that additional stimulation of sGC on top of standard treatment with ARB`s may offer a new therapeutic approach for patients with diabetic nephropathy resistant to ARB treatment.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 855 
KW  - pulmonary hypertension
KW  - diabetic nephropathy
KW  - diabetic control
KW  - telmisartan
KW  - guanylate cyclase
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-428250
SN  - 1866-8372
IS  - 855
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Melcher, Ralph
A1  - Hartmann, Elena
A1  - Zopf, Waltraud
A1  - Herterich, Sabine
A1  - Wilke, Philipp
A1  - Mueller, Ludwig
A1  - Rosler, Eduard
A1  - Kudlich, Theodor
A1  - Al-Taie, Oliver
A1  - Rosenwald, Andreas
A1  - Katzenberger, Tiemo
A1  - Scholtka, Bettina
A1  - Seibold, Stefan
A1  - Rogoll, Dorothee
A1  - Scheppach, Wolfgang
A1  - Scheurlen, Michael
A1  - Luehrs, Hardi
T1  - LOH and copy neutral LOH (cnLOH) act as alternative mechanism in sporadic colorectal cancers with chromosomal and microsatellite instability
JF  - Carcinogenesis : a comprehensive survey
N2  - Background and aims. Tumor suppressor genes are often located in frequently deleted chromosomal regions of colorectal cancers (CRCs). In contrast to microsatellite stable (MSS) tumors, only few loss of heterozygosity (LOH) studies were performed in microsatellite instable (MSI) tumors, because MSI carcinomas are generally considered to be chromosomally stable and classical LOH studies are not feasible due to MSI. The single nucleotide polymorphism (SNP) array technique enables LOH studies also in MSI CRC. The aim of our study was to analyse tissue from MSI and MSS CRC for the existence of (frequently) deleted chromosomal regions and tumor suppressor genes located therein. Methods and results. We analyzed tissues from 32 sporadic CRCs and their corresponding normal mucosa (16 MSS and 16 MSI tumors) by means of 50K SNP array analysis. MSS tumors displayed chromosomal instability that resulted in multiple deleted (LOH) and amplified regions and led to the identification of MTUS1 (8p22) as a candidate tumor suppressor gene in this region. Although the MSI tumors were chromosomally stable, we found several copy neutral LOHs (cnLOH) in the MSI tumors; these appear to be instrumental in the inactivation of the tumor suppressor gene hMLH1 and a gene located in chromosomal region 6pter-p22. Discussion. Our results suggest that in addition to classical LOH, cnLOH is an important mutational event in relation to the carcinogenesis of MSS and MSI tumors, causing the inactivation of a tumor suppressor gene without copy number alteration of the respective region; this is crucial for the development of MSI tumors and for some chromosomal regions in MSS tumors.
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1093/carcin/bgr011
SN  - 0143-3334
VL  - 32
IS  - 4
SP  - 636
EP  - 642
PB  - Oxford Univ. Press
CY  - Oxford
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Gerecke, Christian
A1  - Scholtka, Bettina
T1  - Detection of low level adenomatous polyposis coli(APC) gene mutatons by wild-type blocking-pcr and high resolution melting analysis
T2  - Clinical chemistry and laboratory medicine : journal of the Forum of the European Societies of Clinical Chemistry - the European Branch of the International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine
Y1  - 2011
SN  - 1434-6621
VL  - 49
IS  - 1
SP  - S603
EP  - S603
PB  - De Gruyter
CY  - Berlin
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ivakov, Alexander
T1  - Metabolic interactions in leaf development in Arabidopsis thaliana
T1  - Metabolische Interaktionen während der Blattentwicklung in Arabidopsis thaliana
N2  - Das Wachstum und Überleben von Pflanzen basiert auf der Photosynthese in den Blättern. Diese beinhaltet die Aufnahme von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre und das simultane Einfangen von Lichtenergie zur Bildung organischer Moleküle. Diese werden nach dem Eintritt in den Metabolismus in viele andere Komponenten umgewandelt, welche die Grundlage für die Zunahme der Biomasse bilden. Blätter sind Organe, die auf die Fixierung von Kohlenstoffdioxid spezialisiert sind. Die Funktionen der Blätter beinhalten vor allem die Optimierung und Feinregulierung vieler Prozesse, um eine effektive Nutzung von Ressourcen und eine maximale Photosynthese zu gewährleisten. Es ist bekannt, dass sich die Morphologie der Blätter den Wachstumsbedingungen der Pflanze anpasst und eine wichtige Rolle bei der Optimierung der Photosynthese spielt. Trotzdem ist die Regulation dieser Art der Anpassung bisher nicht verstanden. Die allgemeine Zielsetzung dieser vorliegenden Arbeit ist das Verständnis wie das Wachstum und die Morphologie der Blätter im Modellorganismus Arabidopsis thaliana reguliert werden. Besondere Aufmerksamkeit wurde hierbei der Möglichkeit geschenkt, dass es interne metabolische Signale in der Pflanze geben könnte, die das Wachstum und die Entwicklung von Blättern beeinflussen. Um diese Fragestellung zu untersuchen, muss das Wachstum und die Entwicklung von Blättern oberhalb des Levels des einzelnen Organs und im Kontext der gesamten Pflanze betrachtet werden, weil Blätter nicht eigenständig wachsen, sondern von Ressourcen und regulatorischen Einflüssen der ganzen Pflanze abhängig sind. Aufgrund der Komplexität dieser Fragestellung wurden drei komplementäre Ansätze durchgeführt. Im ersten und spezifischsten Ansatz wurde untersucht ob eine flussabwärts liegende Komponente des Zucker-Signalwegs, Trehalose-6-Phosphat (Tre-6-P), das Blattwachstum und die Blattentwicklung beinflussen kann. Um diese Frage zu beantworten wurden transgene Arabidopsis-Linien mit einem gestörten Gehalt von Tre-6-P durch die Expression von bakteriellen Proteinen die in dem metabolismus von trehalose beteiligt sind. Die Pflanzen-Linien wurden unter Standard-Bendingungen in Erde angebaut und ihr Metabolismus und ihre Blattmorphologie untersucht. Diese Experimente führten auch zu einem unerwarteten Projekt hinsichtlich einer möglichen Rolle von Tre-6-P in der Regulation der Stomata. In einem zweiten, allgemeineren Ansatz wurde untersucht, ob Änderungen im Zucker-Gehalt der Pflanzen die Morphogenese der Blätter als Antwort auf Licht beeinflussen. Dazu wurden eine Reihe von Mutanten, die im Zentralmetabolismus beeinträchtigt sind, in derselben Lichtbedingung angezogen und bezüglich ihrer Blattmorphologie analysiert. In einem dritten noch allgemeineren Ansatz wurde die natürliche Variation von morphologischen Ausprägungen der Blätter und Rosette anhand von wilden Arabidopsis Ökotypen untersucht, um zu verstehen wie sich die Blattmorphologie auf die Blattfunktion und das gesamte Pflanzenwachstum auswirkt und wie unterschiedliche Eigenschaften miteinander verknüpft sind. Das Verhältnis der Blattanzahl zum Gesamtwachstum der Pflanze und Blattgröße wurde gesondert weiter untersucht durch eine Normalisierung der Blattanzahl auf das Frischgewicht der Rosette, um den Parameter „leafing Intensity“ abzuschätzen. Leafing Intensity integrierte Blattanzahl, Blattgröße und gesamtes Rosettenwachstum in einer Reihe von Kompromiss-Interaktionen, die in einem Wachstumsvorteil resultieren, wenn Pflanzen weniger, aber größere Blätter pro Einheit Biomasse ausbilden. Dies führte zu einem theoretischen Ansatz in dem ein einfaches allometrisch mathematisches Modell konstruiert wurde, um Blattanzahl, Blattgröße und Pflanzenwachstum im Kontext der gesamten Pflanze Arabidopsis zu verknüpfen.
N2  - Plant growth and survival depend on photosynthesis in the leaves. This involves the uptake of carbon dioxide from the atmosphere and the simultaneous capture of light energy to produce organic molecules, which enter metabolism and are converted to many other compounds which then serve as building blocks for biomass growth. Leaves are organs specialised for photosynthetic carbon dioxide fixation. The function of leaves involves many trade-offs which must be optimised in order to achieve effective use of resources and maximum photosynthesis. It is known that the morphology of leaves adjusts to the growth environment of plants and this is important for optimising their function for photosynthesis. However, it is unclear how this adjustment is regulated. The general aim of the work presented in this thesis is to understand how leaf growth and morphology are regulated in the model species Arabidopsis thaliana. Special attention was dedicated to the possibility that there might be internal metabolic signals within the plant which affect the growth and development of leaves. In order to investigate this question, leaf growth and development must be considered beyond the level of the single organ and in the context of the whole plant because leaves do not grow autonomously but depend on resources and regulatory influences delivered by the rest of the plant. Due to the complexity of this question, three complementary approaches were taken. In the first and most specific approach it was asked whether a proposed down-stream component of sucrose signalling, trehalose-6-phosphate (Tre-6-P), might influence leaf development and growth. To investigate this question, transgenic Arabidopsis lines with perturbed levels of Tre-6-P were generated using the constitutive 35S promoter to express bacterial enzymes involved in trehalose metabolism. These experiments also led to an unanticipated project concerning a possible role for Tre-6-P in stomatal function, which is another very important function in leaves. In a second and more general approach it was investigated whether changes in sugar levels in plants affect the morphogenesis of leaves in response to light. For this, a series of metabolic mutants impaired in central metabolism were grown in one light environment and their leaf morphology was analysed. In a third and even more general approach the natural variation in leaf and rosette morphological traits was investigated in a panel of wild Arabidopsis accessions with the aim of understanding how leaf morphology affects leaf function and whole plant growth and how different traits relate to each other. The analysis included measurements of leaf morphological traits as well as the number of leaves in the plant to put leaf morphology in a whole plant context. The variance in plant growth could not be explained by variation in photosynthetic rates and only to a small degree by variation in rates of dark respiration. There were four key axes of variation in rosette and leaf morphology – leaf area growth, leaf thickness, cell expansion and leaf number. These four processes were integrated in the context of whole plant growth by models that employed a multiple linear regression approach. This then led to a theoretical approach in which a simple allometric mathematical model was constructed, linking leaf number, leaf size and plant growth rate together in a whole plant context in Arabidopsis.
KW  - Blattmorphologie
KW  - Entwicklung
KW  - Arabidopsis
KW  - Metabolismus
KW  - Ökotypen
KW  - leaf
KW  - morphology
KW  - Arabidopsis
KW  - metabolism
KW  - accessions
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59730
ER  - 
TY  - THES
A1  - Giorgi, Federico Manuel
T1  - Expression-based reverse engineering of plant transcriptional networks
T1  - Expressionsbasierte Rekonstruktion von pflanzlichen Transkriptionsnetzwerken
N2  - Regulation of gene transcription plays a major role in mediating cellular responses and physiological behavior in all known organisms. The finding that similar genes are often regulated in a similar manner (co-regulated or "co-expressed") has directed several "guilt-by-association" approaches in order to reverse-engineer the cellular transcriptional networks using gene expression data as a compass. This kind of studies has been considerably assisted in the recent years by the development of high-throughput transcript measurement platforms, specifically gene microarrays and next-generation sequencing. In this thesis, I describe several approaches for improving the extraction and interpretation of the information contained in microarray based gene expression data, through four steps: (1) microarray platform design, (2) microarray data normalization, (3) gene network reverse engineering based on expression data and (4) experimental validation of expression-based guilt-by-association inferences. In the first part test case is shown aimed at the generation of a microarray for Thellungiella salsuginea, a salt and drought resistant close relative to the model plant Arabidopsis thaliana; the transcripts of this organism are generated on the combination of publicly available ESTs and newly generated ad-hoc next-generation sequencing data. Since the design of a microarray platform requires the availability of highly reliable and non-redundant transcript models, these issues are addressed consecutively, proposing several different technical solutions. In the second part I describe how inter-array correlation artifacts are generated by the common microarray normalization methods RMA and GCRMA, together with the technical and mathematical characteristics underlying the problem. A solution is proposed in the form of a novel normalization method, called tRMA. The third part of the thesis deals with the field of expression-based gene network reverse engineering. It is shown how different centrality measures in reverse engineered gene networks can be used to distinguish specific classes of genes, in particular essential genes in Arabidopsis thaliana, and how the use of conditional correlation can add a layer of understanding over the information flow processes underlying transcript regulation. Furthermore, several network reverse engineering approaches are compared, with a particular focus on the LASSO, a linear regression derivative rarely applied before in global gene network reconstruction, despite its theoretical advantages in robustness and interpretability over more standard methods. The performance of LASSO is assessed through several in silico analyses dealing with the reliability of the inferred gene networks. In the final part, LASSO and other reverse engineering methods are used to experimentally identify novel genes involved in two independent scenarios: the seed coat mucilage pathway in Arabidopsis thaliana and the hypoxic tuber development in Solanum tuberosum. In both cases an interesting method complementarity is shown, which strongly suggests a general use of hybrid approaches for transcript expression-based inferences. In conclusion, this work has helped to improve our understanding of gene transcription regulation through a better interpretation of high-throughput expression data. Part of the network reverse engineering methods described in this thesis have been included in a tool (CorTo) for gene network reverse engineering and annotated visualization from custom transcription datasets.
N2  - Die Regulation der Gentranskription spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung des physiologischen Verhaltens in allen Organismen. Dass ähnliche Gene oft in gleicher Weise reguliert werden (koreguliert oder koexpimiert), hat zu diversen „guilt-by-association“-Ansätzen zur Rekonstruktion von zellulären Transkriptionsnetzwerken geführt, die Genexpressionsdaten zur Orientierung nutzen. Studien dieser Art wurden in den letzten Jahren durch die Entwicklung von Hochdurchsatzmessungen von Transkriptmengen mittels Mikroarrays und ‚Next Generation‘ Sequenziertechniken stark gefördert. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Ansätze zur Verbesserung der Extraktion und Interpretation von Mikroarray-basierten Genexpressionsdaten in vier Schritten beschrieben: (1) Mikroarray-Sonden-Design, (2) Mikroarray Datennormalisierung, (3) Rekonstruktion von Gennetzwerken unter Verwendung von Expressionsdaten und (4) experimentelle Überprüfung von expressionsbasierten „guilt-by-association“ Schlussfolgerungen. Im ersten Teil wird ein Beispiel zur Erstellung eines Mikroarrays für Thelungiella salsuginea gezeigt, einem salz- und trockenresistenten Verwandten von Arabidopsis thaliana. Zur Rekonstruktion der Transkripte wurden sowohl öffentliche ESTs (‚expressed sequence tags‘) als auch neu erzeugte ‚Next Generation‘ Sequenzierdaten genutzt. Da das Design von Mikroarrays speziesspezifische, nicht-redundante Transkriptmodelle erfordert, werden diese Aufgaben nacheinander abgearbeitet und verschiedene technische Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Im zweiten Teil wird beschrieben, wie übliche Mikroarray-Normalisierungsverfahren wie RMA und GCRMA zu Korrelationsartefakten führen können. Technische sowie mathematische Hintergründe werden erläutert und zur Lösung des Problems wird mit tRMA eine neue Normalisierungsmethode vorgestellt. Der dritte Teil der Arbeit beschäftigt sich der expressionsbasierten Rekonstruktion von Gennetzwerken. Es wird demonstriert, wie dabei verschiedene „Zentralitäten“ bei zur Unterscheidung von spezifischen Genklassen, hier beispielhaft essentielle Gene von Arabidopsis thaliana, genutzt werden können und wie die Verwendung von konditioneller Korrelation tieferes Verständnis des der Transkriptionsregulation zugrundeliegenden Informationsflusses ermöglicht. Weiterhin werden Ansätze zur Netzwerkrekonstruktion verglichen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der LASSO Technik, einer Art linearer Regression, die trotz ihren theoretischen Vorteilen in Robustheit und Interpretierbarkeit gegenüber Standardmethoden bisher selten zur Rekonstruktion von globalen Gennetzwerken genutzt wurde. Die Leistungsfähigkeit von LASSO wird durch in silico Analysen der Zuverlässigkeit der erstellten Gennetzwerke gemessen. Im letzten Teil der Arbeit wurden LASSO und andere Rekonstruktionsmethoden genutzt um experimentell neue Gene der folgenden zwei Szenarien zu identifizieren: im Samenschleim von Arabidopsis thaliana und während der Knollenentwicklung von Solanum tuberosum unter Sauerstoffmangel. In beiden Fällen wird eine interessante Methodenkomplementarität gezeigt, nach welcher eine Mischung mehrerer Ansätze zu empfehlen ist um Schlüsse aufgrund von Transkriptexpression zu ziehen. Zusammenfassend zielt diese Arbeit darauf ab, das Verständnis der Regulation von Gentranskriptionsnetzwerken durch bessere Interpretation von Hochdurchsatzexpressionsdaten zu verbessern. Ein Teil der in dieser Arbeit beschriebenen Methoden wurden im Programm CorTo zur Gennetzwerkrekonstruktion und annotierten Visualisierung von benutzerdefinierten Transkriptionsdaten verarbeitet.
KW  - Koexpression
KW  - Microarrays
KW  - Essentialität
KW  - Transkriptionsnetzwerke
KW  - LASSO
KW  - Coexpression
KW  - microarrays
KW  - essentiality
KW  - networks
KW  - LASSO
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-56760
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Henkel, Janin
A1  - Gärtner, Daniela
A1  - Dorn, Christoph
A1  - Hellerbrand, Claus
A1  - Schanze, Nancy
A1  - Elz, Sheila R.
A1  - Püschel, Gerhard Paul
T1  - Oncostatin M produced in Kupffer cells in response to PGE(2) possible contributor to hepatic insulin resistance and steatosis
JF  - Laboratory investigation : the basic and translational pathology research journal ; an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology
N2  - Hepatic insulin resistance is a major contributor to hyperglycemia in metabolic syndrome and type II diabetes. It is caused in part by the low-grade inflammation that accompanies both diseases, leading to elevated local and circulating levels of cytokines and cyclooxygenase (COX) products such as prostaglandin E-2 (PGE(2)). In a recent study, PGE(2) produced in Kupffer cells attenuated insulin-dependent glucose utilization by interrupting the intracellular signal chain downstream of the insulin receptor in hepatocytes. In addition to directly affecting insulin signaling in hepatocytes, PGE(2) in the liver might affect insulin resistance by modulating cytokine production in non-parenchymal cells. In accordance with this hypothesis, PGE(2) stimulated oncostatin M (OSM) production by Kupffer cells. OSM in turn attenuated insulin-dependent Akt activation and, as a downstream target, glucokinase induction in hepatocytes, most likely by inducing suppressor of cytokine signaling 3 (SOCS3). In addition, it inhibited the expression of key enzymes of hepatic lipid metabolism. COX-2 and OSM mRNA were induced early in the course of the development of non-alcoholic steatohepatitis (NASH) in mice. Thus, induction of OSM production in Kupffer cells by an autocrine PGE(2)-dependent feed-forward loop may be an additional, thus far unrecognized, mechanism contributing to hepatic insulin resistance and the development of NASH.
KW  - cyclooxygenase
KW  - cytokine
KW  - hepatic steatosis
KW  - NASH
KW  - suppressor of cytokine signaling (SOCS)
KW  - type II diabetes (T2DM)
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1038/labinvest.2011.47
SN  - 0023-6837
VL  - 91
IS  - 7
SP  - 1107
EP  - 1117
PB  - Nature Publ. Group
CY  - New York
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Pilz, Marco
A1  - Parolai, Stefano
A1  - Stupazzini, Marco
A1  - Paolucci, Roberto
A1  - Zschau, Jochen
T1  - Modelling basin effects on earthquake ground motion in the Santiago de Chile basin by a spectral element code
JF  - Geophysical journal international
N2  - Simulations of strong ground motion within the Santiago de Chile Metropolitan area were carried out by means of 3-D deterministic wave propagation tool based on the spectral element method. The simulated events take into account the pronounced interface between the low-velocity sedimentary basin and the bedrock as well as topography of the area. To verify our model we simulated a regional earthquake recorded by a dense network installed in the city of Santiago for recording aftershock activity after the 2010 February 27 Maule main shock. The results proof the alluvial basin amplification effects and show a strong dependence of spectral amplification in the basin on the local site conditions. Moreover, we studied the seismic response due to a hypothetical M(w) = 6.0 event occurring along the active San Ramon Fault, which is crossing the eastern edge of the city. The scenario earthquakes exhibit that an unfavourable interaction between fault rupture, radiation mechanism and complex geological and topographic conditions in the near-field region may give rise to large values of peak ground velocity in the basin. Finally, 3-D numerical predictions of ground motion are compared with the one computed according to ground motion prediction equations selected among the next generation attenuation relationships, in terms of ground motion peak values and spectral acceleration. The comparison underlines that the 3-D scenario simulations predict a significantly higher level of ground motion in the Santiago basin, especially over deep alluvial deposits. Moreover, also the location of the rupture nucleation largely influences the observed shaking pattern.
KW  - Earthquake ground motions
KW  - Site effects
KW  - Wave propagation
KW  - South America
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.05183.x
SN  - 0956-540X
VL  - 187
IS  - 2
SP  - 929
EP  - 945
PB  - Wiley-Blackwell
CY  - Malden
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Pilz, Marco
A1  - Parolai, Stefano
A1  - Picozzi, Matteo
A1  - Zschau, Jochen
T1  - Evaluation of proxies for seismic site conditions in large urban areas  the example of Santiago de Chile
JF  - Physics and chemistry of the earth
N2  - Characterizing the local site response in large cities is an important step towards seismic hazard assessment. To this regard, single station seismic noise measurements were carried out at 146 sites in the northern part of Santiago de Chile. This extensive survey allowed the fundamental resonance frequency of the sedimentary cover, derived from horizontal-to-vertical (H/V) spectral ratios, to be mapped. By inverting the spectral ratios under the constraint of the thickness of the sedimentary cover, known from previous gravimetric measurements, local S-wave velocity profiles have been retrieved. After interpolation between the individual profiles, the resulting high resolution 3D S-wave velocity model allows the entire area, as well as deeper parts of the basin, to be represented in great detail. Since one lithology shows a great scatter in the velocity values only a very general correlation between S-wave velocity in the uppermost 30 m (v(s)(30)) and local geology is found. Local S-wave velocity profiles can serve as a key factor in seismic hazard assessment, since they allow an estimate of the amplification potential of the sedimentary cover. Mapping the intensity distribution of the 27 February 2010 Maule, Chile, event (Mw = 8.8) the results indicate that local amplification of the ground motion might partially explain the damage distribution and encourage the use of the low cost seismic noise techniques for the study of seismic site effects.
KW  - Ambient seismic noise
KW  - H/V ratio
KW  - Inversion
KW  - S-wave velocity
KW  - Site effects
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1016/j.pce.2011.01.007
SN  - 1474-7065
VL  - 36
IS  - 16
SP  - 1259
EP  - 1266
PB  - Elsevier
CY  - Oxford
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Schmidt, Markus G.
T1  - Reform of the United Nations Human Rights Programs
BT  - current challenges and trends
JF  - Die Vereinten Nationen vor globalen Herausforderungen : Referate der Potsdamer UNO-Konferenzen 2000–2008
N2  - Inhalt: - Kurzzusammenfassung - I. Introduction - II. Current challenges to the United Nations Human Rights Programme - III. The Secretary General’s Reform report “In larger Freedom” and its impact for the human rights programme - IV. The High Commissioner’s Plan of Action of May 2005 - V. Negotiations on the establishment of the Human Rights Council and first Council activities - VI. Reform of the treaty body system and debates over the creation of a unified standing treaty body
N2  - Diskussionen über die Reform der UN-Mechanismen zum Schutz der Menschenrechte sind keineswegs neu. Seit Veröffentlichung des dritten Reformberichts von UN-Generalsekretär Kofi Annan “In Larger Freedom” im März 2005 haben sich jedoch die Voraussetzungen für eine tiefer gehende Reform der Menschenrechtsgremien verbessert. Zum ersten Mal haben UN-Mitgliedstaaten den politischen Willen manifestiert, das System grundlegend und nicht wie früher nur kosmetisch zu verändern. Das zeigt sich zum einen in dem Bestreben, die seit langem als hoffnungslos politisiert diskreditierte Menschenrechtskommission durch einen effizienteren Menschenrechtsrat mit weitergehenden Kompetenzen und innovativen Arbeitsmethoden zu ersetzen. Zum anderen sind Diskussionen im Gange, um das System der Expertenausschüsse, die die innerstaatliche Umsetzung der wichtigsten UNO Menschenrechtskonventionen überwachen sollen, effizienter zu gestalten und gegebenenfalls durch ein einziges, permanent tagendes Expertengremium zu ersetzen. Dieser Artikel gibt einen Überblick der Verhandlungen und versucht, ein vorsichtiges Fazit der ersten beiden Sitzungen des Menschenrechtsrates zu ziehen. Obwohl die meisten Arbeitsmethoden des Rates erst noch ausgehandelt werden müssen, so läßt sich doch bereits erkennen, daß die Politisierung, die die frühere Menschenrechtskommission charakterisierte, leider auch die Arbeit des Rates prägen wird. Das verheißt nicht unbedingt Gutes für die Zukunft. Was eine Reform der Expertenausschüsse betrifft, so stehen Diskussionen noch in der Anfangsphase, und ein permanent tagender Expertenausschuß ist in absehbarer Zukunft nicht zu erwarten.
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60964
SP  - 81
EP  - 93
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Lübbe, Alexander
T1  - The effect of tangible media on individuals in business process modeling : a controlled experiment = Der Einfluss greifbarer Medien auf einzelne Personen bei der Geschäftsprozessmodellierung : ein kontrolliertes Experiment
N2  - In current practice, business processes modeling is done by trained method experts. Domain experts are interviewed to elicit their process information but not involved in modeling. We created a haptic toolkit for process modeling that can be used in process elicitation sessions with domain experts. We hypothesize that this leads to more effective process elicitation. This paper brakes down "effective elicitation" to 14 operationalized hypotheses. They are assessed in a controlled experiment using questionnaires, process model feedback tests and video analysis. The experiment compares our approach to structured interviews in a repeated measurement design. We executed the experiment with 17 student clerks from a trade school. They represent potential users of the tool. Six out of fourteen hypotheses showed significant difference due to the method applied. Subjects reported more fun and more insights into process modeling with tangible media. Video analysis showed significantly more reviews and corrections applied during process elicitation. Moreover, people take more time to talk and think about their processes. We conclude that tangible media creates a different working mode for people in process elicitation with fun, new insights and instant feedback on preliminary results.
N2  - Heute, werden Geschäftsprozesse durch speziell ausgebildete Modellierungsexperten erstellt. Wissensträger der Domäne werden befragt, aber sie werden nicht in die Modellierung einbezogen. Wir haben ein haptisches Werkzeug zur Prozessmodellierung entwickelt welches bei der Prozesserhebung zusammen mit den Domänenexperten eingesetzt wird. Wir vertreten die Hypothese, dass dies zur effizienteren Prozesserhebung beiträgt. In diesem Artikel schlüsseln wir "effiziente Prozesserhebung" in 14 operationalisierte Hypothesen auf. Diese werden in einem kontrollierten Experiment mit Hilfe von Fragebögen, Tests und Videoanalyse untersucht. In dem Experiment vergleichen wir unseren Ansatz mit strukturierten Interviews in einem Messwiederholungsdesign. Das Experiment wurde mit 17 Schülern kaufmännischer Berufe in einem Oberstufenzentrum durchgeführt. Sie repräsentieren potentielle Anwender unseres Ansatzes zu Prozesserhebung. Sechs der vierzehn Hypothesen zeigten einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Ansätzen. Teilnehmer berichteten mehr Spass an und mehr Erkenntnisse durch greifbare Prozessmodellierung zu haben. In der Videoanalyse beobachteten wir, dass Teilnehmer häufiger Ihre Aussagen prüfen und korrigieren. Außerdem wurde mehr Zeit für das Reden und Nachdenken über die Prozesse verwendet. Wir schlussfolgern, dass greifbare Medien ein anderes Arbeitsumfeld begünstigen mit mehr Spaß, neuen Erkenntnissen und direktem Feedback auf vorläufige Ergebnisse.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 41 
KW  - Prozessmodellierung
KW  - erfahrbare Medien
KW  - Individuen
KW  - Prozesserhebung
KW  - BPMN
KW  - t.BPM
KW  - kontrolliertes Experiment
KW  - Process Modeling
KW  - tangible media
KW  - individuals
KW  - process elicitation
KW  - BPMN
KW  - t.BPM
KW  - controlled experiment
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49001
SN  - 978-3-86956-108-0
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Huber, Stefan
T1  - Citizens participation in Latvia : still a long road to go?
N2  - On the 20.01.1991 the Latvian people defended the Latvian political elite from the Soviet OMON troops in order to achieve independence. After this impressive sign of civil society the people fell asleep, the level of mobility and the satisfaction with the functioning of democracy therefore is rather weak. The referendum (2008), to gain the right to dissolve the Parliament by the people, initiated by the Trade Unions can be assessed as a sign that there is something on the move. This paper is trying to give an impression of the situation of the civil society in terms of participation in the decision- making process. Hereby the focus lays on NGOs: What is the legal base and which problems do they face. To learn more about the situation interviews were organized with representatives of NGOs from different sectors like community development; Social inclusion; advocating gender issues as well as environment and sustainable development. As a result of the research it can be said that the civil society made some steps forward but it is still struggling with a high level of corruption, lack of interested from the elite and the ordinary people and the insecure financial state.
T3  - Forschungspapiere "Probleme der Öffentlichen Verwaltung in Mittel- und Osteuropa" - 12 
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49715
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Grubic, Mira
T1  - Ngizim fieldnotes
JF  - Interdisciplinary studies on information structure : ISIS ; working papers of the SFB 632
N2  - This chapter presents field notes of the West Chadic language Ngizim, spoken in North-East Nigeria. In Ngizim, subject focus is indicated by subject inversion, whereas the word order of sentences with focused non-subjects can remain unchanged. The goal of the field work was to find out more about focus marking in Ngizim.
KW  - information structure
KW  - Ngizim
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49738
SN  - 1614-4708
SN  - 1866-4725
IS  - 13
SP  - 1
EP  - 76
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Genzel, Susanne
A1  - Kügler, Frank
T1  - How to elicit semi-spontaneous focus realizations with specific tonal patterns
JF  - Interdisciplinary studies on information structure : ISIS ; working papers of the SFB 632
N2  - This article presents a situation description production experiment investigating the interaction between syntax and information structure in Akan, a tone language that belongs to the Kwa branch of the Niger- Congo family spoken in Ghana. Information structure was elicited via context questions that put the object in narrow informational focus or narrow corrective focus while controlling for the tonal structure of the target word. Contrary to the prediction that corrective focus is marked by fronting and morphological marking of the focused constituent the data suggest that the in-situ strategy is the preferred one.
KW  - Akan
KW  - information structure
KW  - syntax
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49749
SN  - 1614-4708
SN  - 1866-4725
IS  - 13
SP  - 77
EP  - 102
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wagner, Viktoria
A1  - Antunes, Pedro M.
A1  - Ristow, Michael
A1  - Lechner, Ute
A1  - Hensen, Isabell
T1  - Prevailing negative soil biota effect and no evidence for local adaptation in a widespread eurasian grass
JF  - PLoS one
N2  - Background: Soil biota effects are increasingly accepted as an important driver of the abundance and distribution of plants. While biogeographical studies on alien invasive plant species have indicated coevolution with soil biota in their native distribution range, it is unknown whether adaptation to soil biota varies among populations within the native distribution range. The question of local adaptation between plants and their soil biota has important implications for conservation of biodiversity and may justify the use of seed material from local provenances in restoration campaigns.
 Methodology/Principal Findings: We studied soil biota effects in ten populations of the steppe grass Stipa capillata from two distinct regions, Europe and Asia. We tested for local adaptation at two different scales, both within (ca. 10-80 km) and between (ca. 3300 km) regions, using a reciprocal inoculation experiment in the greenhouse for nine months. Generally, negative soil biota effects were consistent. However, we did not find evidence for local adaptation: both within and between regions, growth of plants in their 'home soil' was not significantly larger relative to that in soil from other, more distant, populations.
 Conclusions/Significance: Our study suggests that negative soil biota effects can prevail in different parts of a plant species' range. Absence of local adaptation points to the possibility of similar rhizosphere biota composition across populations and regions, sufficient gene flow to prevent coevolution, selection in favor of plasticity, or functional redundancy among different soil biota. From the point of view of plant - soil biota interactions, our findings indicate that the current practice of using seeds exclusively from local provenances in ecosystem restoration campaigns may not be justified.
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0017580
SN  - 1932-6203
VL  - 6
IS  - 3
PB  - PLoS
CY  - San Fransisco
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Lauterbach, Dirk
A1  - Ristow, Michael
A1  - Gemeinholzer, B.
T1  - Genetic population structure, fitness variation and the importance of population history in remnant populations of the endangered plant Silene chlorantha (Willd.) Ehrh. (Caryophyllaceae)
JF  - Plant biology
N2  - Habitat fragmentation can lead to a decline of genetic diversity, a potential risk for the survival of natural populations. Fragmented populations can become highly differentiated due to reduced gene flow and genetic drift. A decline in number of individuals can result in lower reproductive fitness due to inbreeding effects. We investigated genetic variation within and between 11 populations of the rare and endangered plant Silene chlorantha in northeastern Germany to support conservation strategies. Genetic diversity was evaluated using AFLP techniques and the results were correlated to fitness traits. Fitness evaluation in nature and in a common garden approach was conducted. Our analysis revealed population differentiation was high and within population genetic diversity was intermediate. A clear population structure was supported by a Bayesian approach, AMOVA and neighbour-joining analysis. No correlation between genetic and geographic distance was found. Our results indicate that patterns of population differentiation were mainly caused by temporal and/or spatial isolation and genetic drift. The fitness evaluation revealed that pollinator limitation and habitat quality seem, at present, to be more important to reproductive fitness than genetic diversity by itself. Populations of S. chlorantha with low genetic diversity have the potential to increase in individual number if habitat conditions improve. This was detected in a single large population in the investigation area, which was formerly affected by bottleneck effects.
KW  - AFLP
KW  - fitness
KW  - population genetic structure
KW  - population history
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2010.00418.x
SN  - 1435-8603
VL  - 13
IS  - 4
SP  - 667
EP  - 677
PB  - Wiley-Blackwell
CY  - Hoboken
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Franselow, Gisbert
A1  - Schlesewsky, Matthias
A1  - Vogel, Ralf
A1  - Weskott, Thomas
T1  - Animacy effects on crossing wh-movement in German
N2  - This article presents several acceptability rating experiments concerned with crossing wh-movement in German multiple questions. Our results show that there is no general superiority effect in German, thus refuting claims to the contrary by Featherston (2005). However, acceptability is reduced when a whphrase crosses a wh-subject with which it agrees in animacy. We explain this finding in terms of the availability of different sorting keys for the answers to the multiple questions.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 299 
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-93630
SP  - 657
EP  - 683
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wist, Dominic
T1  - Attacking complexity in logic synthesis of asynchronous circuits
T1  - Komplexitätsbewältigung in der Logiksynthese asynchroner Schaltungen
N2  - Most of the microelectronic circuits fabricated today are synchronous, i.e. they are driven by one or several clock signals. Synchronous circuit design faces several fundamental challenges such as high-speed clock distribution, integration of multiple cores operating at different clock rates, reduction of power consumption and dealing with voltage, temperature, manufacturing and runtime variations. Asynchronous or clockless design plays a key role in alleviating these challenges, however the design and test of asynchronous circuits is much more difficult in comparison to their synchronous counterparts. A driving force for a widespread use of asynchronous technology is the availability of mature EDA (Electronic Design Automation) tools which provide an entire automated design flow starting from an HDL (Hardware Description Language) specification yielding the final circuit layout. Even though there was much progress in developing such EDA tools for asynchronous circuit design during the last two decades, the maturity level as well as the acceptance of them is still not comparable with tools for synchronous circuit design. In particular, logic synthesis (which implies the application of Boolean minimisation techniques) for the entire system's control path can significantly improve the efficiency of the resulting asynchronous implementation, e.g. in terms of chip area and performance. However, logic synthesis, in particular for asynchronous circuits, suffers from complexity problems. Signal Transitions Graphs (STGs) are labelled Petri nets which are a widely used to specify the interface behaviour of speed independent (SI) circuits - a robust subclass of asynchronous circuits. STG decomposition is a promising approach to tackle complexity problems like state space explosion in logic synthesis of SI circuits. The (structural) decomposition of STGs is guided by a partition of the output signals and generates a usually much smaller component STG for each partition member, i.e. a component STG with a much smaller state space than the initial specification. However, decomposition can result in component STGs that in isolation have so-called irreducible CSC conflicts (i.e. these components are not SI synthesisable anymore) even if the specification has none of them. A new approach is presented to avoid such conflicts by introducing internal communication between the components. So far, STG decompositions are guided by the finest output partitions, i.e. one output per component. However, this might not yield optimal circuit implementations. Efficient heuristics are presented to determine coarser partitions leading to improved circuits in terms of chip area. For the new algorithms correctness proofs are given and their implementations are incorporated into the decomposition tool DESIJ. The presented techniques are successfully applied to some benchmarks - including 'real-life' specifications arising in the context of control resynthesis - which delivered promising results.
N2  - Moderner Schaltungsentwurf fokussiert hauptsächlich synchrone Schaltungstechnik mit allen inhärenten Problemen. Asynchone (d.h. ungetaktete) Schaltungen zeichnen sich jedoch nicht nur durch das Fehlen der Taktversatzproblematik gegenüber ihren synchronen Pendents aus, sondern auch insbesondere durch geringeren Energieverbrauch, günstigere EMV-Eigenschaften, hohe Performance, Modularität und Robustheit gegenüber Schwankungen in der Spannungsversorgung, im Herstellungsprozess sowie Temperaturunterschieden. Diese Vorteile werden mit höherer Integration sowie höheren Taktraten signifikanter. Jedoch ist der Entwurf und auch der Test asynchroner Schaltungen erheblich schwieriger verglichen mit synchronen Schaltungen. Entwurfswerkzeuge zur Synthese asynchroner Schaltungen aus Hochsprachen-Spezifikationen sind zwar inzwischen verfügbar, sie sind jedoch noch nicht so ausgereift und bei weitem noch nicht so akzeptiert in der Industrie, wie ihre Äquivalente für den synchronen Schaltungsentwurf. Insbesondere fehlt es an Werkzeugunterstützung im Bereich der Logiksynthese komplexer Steuerungen („Controller“), welche kritisch für die Effizienz – z.B. in Bezug auf Chipfläche und Geschwindigkeit – der resultierenden Schaltungen oder Systeme ist. Zur Spezifikation von Steuerungen haben sich Signalflankengraphen („signal transition graphs“, STGs) bewährt, die auch als Entwurfseinstieg für eine Logiksynthese von SI-Schaltungen („speed independent“) verwendet werden. (SI-Schaltungen gelten als sehr robuste asynchrone Schaltungen.) Aus den STGs werden zwecks Logiksynthese Automaten abgeleitet werden, deren Zustandszahl aber oft prohibitiv groß werden kann. Durch sogenannte STG-Dekomposition wird die Logiksynthese einer komplexen Schaltung ermöglicht, was bislang aufgrund von Zustandsexplosion oft nicht möglich war. Dabei wird der Spezifikations-STG laut einer gegebenen Partition von Ausgangssignalen in viele kleinere Teilnetze dekomponiert, wobei zu jedem Partitionsblock ein Teilnetz – mit normalerweise signifikant kleinerem Zustandsraum im Vergleich zur Spezifikation – erzeugt wird. Zu jedem Teilnetz wird dann eine Teilschaltung (Komponente) mittels Logiksynthese generiert. Durch die Anwendung von STG-Dekomposition können jedoch Teilnetze erzeugt werden, die sogenannte irreduzible CSC-Konflikte aufweisen (d.h. zu diesen Teilnetzen kann keine SI-Schaltung erzeugt werden), obwohl die Spezifikation keine solchen Konflikte hatte. Diese Arbeit präsentiert einen neuen Ansatz, welcher die Entstehung solcher irreduziblen Konflikte vermeidet, und zwar durch die Einführung interner Kommunikation zwischen den (zu den Teilnetzen gehörenden) Schaltungskomponenten. Bisher werden STG-Dekompositionen total durchgeführt, d.h. pro resultierender Komponente wird ein Ausgangssignal erzeugt. Das führt gewöhnlich nicht zu optimalen Schaltungsimplementierungen. In dieser Arbeit werden Heuristiken zur Bestimmung gröberer Ausgabepartitionen (d.h. Partitionsblöcke mit mehreren Ausgangssignalen) vorgestellt, die zu kleineren Schaltungen führen. Die vorgestellten Algorithmen werden formal abgesichert und wurden in das bereits vorhandene Dekompositionswerkzeug DESIJ integriert. An praxisrelevanten Beispielen konnten die vorgestellten Verfahren erfolgreich erprobt werden.
KW  - Asynchrone Schaltung
KW  - Logiksynthese
KW  - Komplexitätsbewältigung
KW  - STG-Dekomposition
KW  - CSC
KW  - asynchronous circuit
KW  - logic synthesis
KW  - speed independence
KW  - STG decomposition
KW  - CSC
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59706
ER  - 
TY  - RPRT
A1  - Burdack, Doreen
T1  - The economic impact of water restrictions on water-dependent business in South East Queensland, Australia
T2  - Finanzwissenschaftliche Diskussionsbeiträge
T3  - Finanzwissenschaftliche Diskussionsbeiträge - 65 
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-55947
SN  - 1864-1431
SN  - 0948-7549
IS  - 65
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Balderjahn, Ingo
A1  - Oloko, Shamsey
T1  - On the Moral Value of Cause related Marketing
JF  - Marketing : ZFP
Y1  - 2011
SN  - 0344-1369
VL  - 33
IS  - 2
SP  - 159
EP  - 170
PB  - C. H. Beck
CY  - München
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hainzl, Sebastian
T1  - Earthquake triggering and interaction
T1  - Erdbebenentstehung und Wechselwirkungen
N2  - Earthquake faults interact with each other in many different ways and hence earthquakes cannot be treated as individual independent events. Although earthquake interactions generally lead to a complex evolution of the crustal stress field, it does not necessarily mean that the earthquake occurrence becomes random and completely unpredictable. In particular, the interplay between earthquakes can rather explain the occurrence of pronounced characteristics such as periods of accelerated and depressed seismicity (seismic quiescence) as well as spatiotemporal earthquake clustering (swarms and aftershock sequences). Ignoring the time-dependence of the process by looking at time-averaged values – as largely done in standard procedures of seismic hazard assessment – can thus lead to erroneous estimations not only of the activity level of future earthquakes but also of their spatial distribution. Therefore, it exists an urgent need for applicable time-dependent models. In my work, I aimed at better understanding and characterization of the earthquake interactions in order to improve seismic hazard estimations. For this purpose, I studied seismicity patterns on spatial scales ranging from hydraulic fracture experiments (meter to kilometer) to fault system size (hundreds of kilometers), while the temporal scale of interest varied from the immediate aftershock activity (minutes to months) to seismic cycles (tens to thousands of years). My studies revealed a number of new characteristics of fluid-induced and stress-triggered earthquake clustering as well as precursory phenomena in earthquake cycles. Data analysis of earthquake and deformation data were accompanied by statistical and physics-based model simulations which allow a better understanding of the role of structural heterogeneities, stress changes, afterslip and fluid flow. Finally, new strategies and methods have been developed and tested which help to improve seismic hazard estimations by taking the time-dependence of the earthquake process appropriately into account.
N2  - Erdbeben interagieren in vielfältiger Weise miteinander, weshalb sie nicht als einzelne, unabhängige Ereignisse behandelt werden können. Obwohl diese Erdbebenwechselwirkungen in der Regel zu einer komplexen Entwicklung des Spannungsfelds führen, bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass Erdbeben rein zufällig und völlig unberechenbar auftreten. Insbesondere kann das Zusammenspiel zwischen Erdbeben zu ausgeprägten Charakteristiken wie Phasen beschleunigter Aktivität, seismischer Ruhe sowie raumzeitlichen Erdbebenanhäufungen (Schwärme und Nachbebensequenzen) führen. Die Vernachlässigung der Zeitabhängigkeit des Erdbebenprozesses kann somit zu fehlerhaften Einschätzungen nicht nur des zukünftigen Aktivitätsniveaus, sondern auch der räumlichen Verteilung führen. Daher besteht ein dringender Bedarf an geeigneten zeitabhängigen Seismizitätsmodellen. Meine Arbeit zielt auf ein verbessertes Verständnis und Charakterisierung der Interaktionen von Erdbeben ab, um Abschätzungen der Erdbebengefährdung zu verbessern. Zu diesem Zweck untersuche ich Seismizitätsmuster auf den räumlichen Skalen von hydraulisch induzierten Öffnungsbrüchen (Meter bis Kilometer) bis zu Verwerfungssystemen (Hunderte von Kilometern), während die zeitlichen Skalen von Nachbebenaktivität (Minuten bis Monate) bis zu seismischen Zyklen (bis zu mehrere tausendend Jahre) reichen. Meine Studien ergeben eine Reihe neuer Merkmale von Fluid- und Spannungs-induzierten Erdbeben. Ergänzend zur reinen Datenanalyse der Erdbeben- und Deformationsdaten liefern statistische und Physik-basierte Modellsimulationen ein besseres Verständnis der Rolle von strukturellen Heterogenitäten, Spannungsänderungen und postseismischen Prozessen. Schließlich konnten neue Strategien und Methoden entwickelt und getestet werden, mit denen die Erdbebengefährdung besser eingeschätzt werden kann, indem die Zeitabhängigkeit des Erdbebens Prozess angemessen berücksichtigt wird.
KW  - Erdbebeninteraktion
KW  - Erdbebengefährdung
KW  - earthquake interaction
KW  - seismic hazard
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-50095
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Petersen, Hans-Georg
A1  - Müller, Klaus
A1  - Hüther, Michael
A1  - Sowada, Christoph
A1  - Christev, Atanas
A1  - FitzRoy, Felix
T1  - Taxes, transfers, economic efficiency and social justice : essays on public economics 1979 – 2009. - Chapter 4: Economics of transformation
N2  - This volume contains the articles and papers which predominately have been published in international journals or edited volumes in the period from 1979 to 2009. The single articles reflect the main research areas of the editor and his co-authors who were engaged at the Kiel Institute of World Economics, the Johannes-Kepler-University Linz/Austria, the Justus- Liebig-University Giessen, the University of Potsdam, and the German Institute for Economic Research (DIW Berlin).
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-50400
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Petersen, Hans-Georg
A1  - Brunner, Johann K.
T1  - Taxes, transfers, economic efficiency and social justice : essays on public economics 1979 – 2009. - Chapter 3: Impact of taxation and tax reform
N2  - This volume contains the articles and papers which predominately have been published in international journals or edited volumes in the period from 1979 to 2009. The single articles reflect the main research areas of the editor and his co-authors who were engaged at the Kiel Institute of World Economics, the Johannes-Kepler-University Linz/Austria, the Justus- Liebig-University Giessen, the University of Potsdam, and the German Institute for Economic Research (DIW Berlin).
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-50395
ER  -