TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas A1 - Brandt, Stephan Peter A1 - Kloska, Sebastian A1 - Kehr, Julia T1 - Using array hybridization to monitore gene expression at the single cell level Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Vernesi, C. A1 - Pecchioli, E. A1 - Tiedemann, Ralph A1 - Randi, E. A1 - Bertorelle, G. T1 - The genetic structure of natural and reintroduced roe deer (Capreolus capreolus) populations in the Alps and central Italy, with reference to the mitochondrial DNA phylogeography of Europe Y1 - 2002 SN - 0962-1083 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Markus A1 - Lienert, J. A1 - Schneller, J. A1 - Diemer, M. T1 - Local extinctions of the wetland specialist Swertia perennis : a revistation study based on herbarium records Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Shertzer, Kyle W. A1 - Ellner, Stephen P. A1 - Fussmann, Gregor F. A1 - Hairston, Nelson G. T1 - Predator-prey cycles in an aquatic microcosm : testing hypotheses of mechanism N2 - 1. Fussmann et al. (2000) presented a simple mechanistic model to explore predator-prey dynamics of a rotifer species feeding on green algae. Predictions were tested against experimental data from a chemostat system housing the planktonic rotifer Brachionus calyciflorus and the green alga Chlorella vulgaris. 2. The model accurately predicted qualitative behaviour of the system (extinction, equilibria and limit cycles), but poorly described features of population cycles such as the period and predator-prey phase relationship. These discrepancies indicate that the model lacked some biological mechanism(s) crucial to population cycles. 3. Here candidate hypotheses for the 'missing biology' are quantified as modifications to the existing model and are evaluated for consistency with the chemostat data. The hypotheses are: (1) viability of eggs produced by rotifers increases with food concentration, (2) nutritional value of algae increases with nitrogen availability, (3) algal physiological state varies with the accumulation of toxins in the chemostat and (4) algae evolve in response to predation. 4. Only Hypothesis 4 is compatible with empirical observations and thus may provide important insight into how prey evolution affects predator- prey dynamics. Y1 - 2002 UR - http://www.blackwell-synergy.com/Journals/issuelist.asp?journal=jae ER - TY - JOUR A1 - Fussmann, Gregor F. A1 - Heber, Gerd T1 - Food web complexity and chaotic population dynamics N2 - In mathematical models, very simple communities consisting of three or more species frequently display chaotic dynamics which implies that long-term predictions of the population trajectories in time are impossible. Communities in the wild tend to be more complex, but evidence for chaotic dynamics from such communities is scarce. We used supercomputing power to test the hypothesis that chaotic dynamics become less frequent in model ecosystems when their complexity increases. We determined the dynamical stability of a universe of mathematical, nonlinear food web models with varying degrees of organizational complexity. We found that the frequency of unpredictable, chaotic dynamics increases with the number of trophic levels in a food web but decreases with the degree of complexity. Our results suggest that natural food webs possess architectural properties that may intrinsically lower the likelihood of chaotic community dynamics. Y1 - 2002 UR - http://www.blackwell-synergy.com/Journals/issuelist.asp?journal=ele ER - TY - JOUR A1 - Nistor, C. A1 - Osvik, A. A1 - Davidsson, R. A1 - Rose, Andreas A1 - Wollenberger, Ursula A1 - Pfeiffer, Dorothea A1 - Emneus, J. A1 - Fiksdal, L. T1 - Detection of escherichia coli water by culture-based amperometric and luminometric methods Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Nistor, C. A1 - Rose, Andreas A1 - Farre, M. A1 - Stoica, L. A1 - Wollenberger, Ursula A1 - Ruzgas, T. A1 - Pfeiffer, Dorothea A1 - Barcelo, Damia A1 - Gorton, Lo A1 - Emneus, J. T1 - In-field monitoring of cleaning efficiency in waste water treatment plants using two phenolsensitive biosensors Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kamjunke, Norbert A1 - Schmidt, Katja A1 - Pflugmacher, Stephan A1 - Mehner, Thomas T1 - Consumption of cyanobacteria by roach (Rutilus rutilus) : useful or harmful to the fish? N2 - 1. The ability of roach to use cyanobacterial food is generally believed to be one reason for the dominance of roach over perch in eutrophic European lakes. The aim of this study was to test whether cyanobacteria really are a suitable food for juvenile roach. Special attention was paid to differences between the two cyanobacteria species Aphanizomenon and Microcystis which are common in eutrophic lakes and are ingested by roach there. 2. We performed growth and behaviour experiments with juvenile roach fed with zooplankton and the different cyanobacteria. Growth rate with Aphanizomenon was lower than with Daphnia but significantly higher than without food, whereas growth rate with Microcystis was as low as without food. 3. In cultivation experiments of roach faeces, Microcystis was found not to have been digested and grew exponentially after passing through the gut whereas Aphanizomenon stayed at low biomass. Differences in growth were not related to the toxin content of cyanobacteria. Investigations of roach motility showed no differences whether fed Aphanizomenon or Microcystis. 4. In contrast to Microcystis, Aphanizomenon can be regarded as a suitable food source for juvenile roach probably due to its better digestability. We conclude that the ability to feed on cyanobacteria is not a general competitive advantage for roach, but the outcome depends on the species composition of the cyanobacteria. Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kamjunke, Norbert A1 - Mendonca, Rebeca A1 - Hardewig, Iris A1 - Mehner, Thomas T1 - Assimilation of different cyanobacteria as food and the consequences for internal energy stores of juvenile roach N2 - Juvenile roach (Rutilus rutilus L.) fed on the cyanobacterium Aphanizomenon were able to maintain liver glycogen and muscle protein concentrations. In contrast, internal energy stores of fish fed on the cyanobacterium Microcystis were degraded. However, liver glycogen was higher than in starved fish, suggesting that roach was able to obtain some nutrients (probably carbohydrates) from the mucus cover of Microcystis. Weak assimilation of radiolabeled Microcystis by roach was detectable, and assimilation rates increased with increasing proportion of Aphanizomenon in a mixture of both cyanobacteria. We conclude that the incomplete digestion of Microcystis was the main reason for the negative growth rates of roach when fed on this cyanobacterium species. Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Lesser, Constanze T1 - Lumineszierende Filme durch alternierende Adsorption von CdTe-Nanopartikeln und Polyelektrolyten Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Hairston, Nelson G. A1 - Fussmann, Gregor F. T1 - Lake ecosystems N2 - Lakes are discrete, largely isolated ecosystems in which the interplay between physical, biogeochemical and organismal processes can be studied, understood, and put to use in effective management. Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Gaedke, Ursula A1 - Hochstädter, Silke A1 - Straile, Dietmar T1 - Interplay between energy limitation and nutritional deficiency: Empirical data and food web models N2 - Due to differences in the biochemical composition of autotrophs and their grazers, food quality can strongly influence herbivore population dynamics. Under nutrient depleted conditions the carbon to nutrient ratios of autotrophs can increase to such an extent that consumers become nutrient rather than energy limited. Estimating the importance of this effect in situ in pelagic food webs is complicated by the omnivory of many consumers and rapid nutrient recycling. Isolated predator-prey studies inadequately represent this interaction, instead an ecosystem perspective is required. We used seven years of data from large, deep Lake Constance to develop seasonally resolved flux models of the pelagic food web and analyze the balance between energetic and nutrient constraints. The carbon (C) and phosphorus (P) flows were simultaneously quantified and balanced. C represented food quantity/energy. P was taken as a surrogate of food quality, because algal C:P ratios exceeded the threshold above which P limitation of herbivores is predicted by stoichiometric theory throughout summer and autumn. Primary production exceeded bacterial C production by a factor of 3 but autotrophs and bacteria took up approximately equal amounts of P during summer and autumn. As a consequence the C and P supply of suspension-feeding zooplankton was decoupled: Consumer C demands were largely met by phytoplankton whereas P was mostly obtained from bacteria and their protist predators. The degree of consumer P deficiency varied according to supplementation of their algal diet with P-enriched bacteria or bacterivores. This favored the occurrence of omnivores, i.e. organisms that minimized P deficiencies at the cost of enhanced energy limitation. In contrast with previous perceptions, P remineralization during P depleted summer conditions was dominated by bacterivorous flagellates, carnivorous crustaceans and fish, which fed on prey with an elemental composition similar to their own, whereas herbivores contributed only 30% of P cycling despite their large biomass and C production. Our results suggested a co- limitation of predominantly herbivorous consumers by C and P and a mutual dependence of the two types of deficiency at the individual and system level. This pattern is not specific to pelagic systems but appears to be applicable across ecosystem types. Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Koschorreck, Matthias A1 - Frömmichen, René A1 - Herzsprung, Peter A1 - Tittel, Jörg A1 - Wendt-Potthoff, Katrin T1 - Function of straw for in situ remediation of acidic mining lakes Y1 - 2002 SN - 0049-6979 ER - TY - THES A1 - von Groll, Uritza T1 - Studien der Funktion des Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. SDD1-Gens in der stomatären Musterbildung Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Ignatov, S. A1 - Shishniashvili, D. A1 - Ge, Bixia A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Lisdat, Fred T1 - Amperometric biosensor based on a functionalized gold electrode for the detection of antioxidants Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Greil, Holle T1 - Körperproportionen und ihr Bezug zum biologischen Alter Y1 - 2002 SN - 3-412-03102-x ER - TY - JOUR A1 - Scheffler, Christiane A1 - Noth, Veronika T1 - Bewegungsanalyse von Alltagssituationen Y1 - 2002 SN - 3-412-03102-x ER - TY - JOUR A1 - Lei, Chenghong A1 - Wollenberger, Ursula A1 - Bistolas, Nikitas A1 - Guiseppi-Eli, A. A1 - Scheller, Frieder W. T1 - Electron transfer of hemoglobin at electrodes modified with colloidal clay nanoparticles Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Buttermeyer, R. A1 - Philipp, A. W. A1 - Mall, J. W. A1 - Ge, Bixia A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Lisdat, Fred T1 - In vivo measurement of oxygen derived free radicals during reperfusion injury Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Koschorreck, Matthias A1 - Tittel, Jörg T1 - Benthic photosynthesis in an acidic mining lake (pH 2.6). Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Stoellner, Daniela A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Warsinke, Axel T1 - Activation of cellulose membranes with 1,1ï-carbonyldiimidazole or 1-cyano-4-4-dimethylaminopyridinium tetrafluoroborate as a basis for the development of immunosensors Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Nießner, Reinhard A1 - Broekaert, J. A1 - Einax, J. W. A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Stöcklein, Walter F. M. T1 - Trendbericht analytische Biochemie 2000/2001 Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Ge, Bixia A1 - Lisdat, Fred T1 - Superoxide sensor based on cytochrome c immobilized on mixed-thiol SAM with a new calibration method Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Ralph A1 - Schneider, Ingo T1 - Untersuchungen zum Stickstoffhaushalt im Großtrappenschutzgebiet Belziger Landschaftswiesen N2 - Im Großtrappenschutzgebiet "Belziger Landschaftswiesen" wurden an ausgewählten Standorten mikrobielle Aktivitäten, die im Zusammenhang mit dem Stickstoffkreislauf stehen, überprüft und bewertet. Es werden auch Möglichkeiten erörtert, die der Bildung bzw. Akkumulation pflanzenverfügbarer Stickstofformen mit geeigneten Bewirtschaftungsmaßnahmen entgegenwirken. Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Wollenberger, Ursula A1 - Lei, Chenghong A1 - Jin, Wen A1 - Ge, Bixia A1 - Lehmann, Claudia A1 - Lisdat, Fred A1 - Fridman, Vadim T1 - Bioelectrocatalysis by redox enzymes at modified electrodes Y1 - 2002 UR - www.elsevier.nl/inca/publications/6/0/1/3/4/7/index.htt ER - TY - JOUR A1 - Scheller, Frieder W. T1 - Analytische Biochemie : Entwicklung von Biosensoren und Biochips Y1 - 2002 ER - TY - JOUR ED - Scheller, Frieder W. T1 - Biosensors Y1 - 2002 UR - http://www.elsevier.com/locate/issn/13890352 ER - TY - JOUR A1 - Jeltsch, Florian T1 - Wechselbeziehungen zwischen Artendiversität und struktureller Diversität : modellgestützte Untersuchungen am Beispiel einer semiariden Savanne Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Bell, Elanor M. A1 - Vincent, Amanda C. J. T1 - Art.: Gasterosteiform Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Tews, Jörg T1 - Savannenökosysteme : Interaktionen zwischen Tieren und Pflanzen N2 - Savannen sind Landschaften in Trockengebieten der Tropen und Subtropen und bestehen aus Grasland mit darin eingestreuten, einzeln stehenden, großen Bäumen. Interaktionen einzelner Tier- und Pflanzengruppen, gekoppelt mit ökologisch relevanten Faktoren wie Feuer, Niederschlag oder Beweidung, prägen in besonderem Maße die Landschaftsstruktur von Savannen. Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Pfeil, Wolfgang T1 - The influence of glycosylation on the thermal stability of ribonuclease Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Wichmann, Matthias A1 - Jeltsch, Florian A1 - Dean, Richard A1 - Moloney, Kirk A. A1 - Wissel, Christian T1 - Does climate change in arid savanna affect the population persistence of raptors? Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Wichmann, Matthias A1 - Jeltsch, Florian A1 - Dean, Richard A1 - Moloney, Kirk A. A1 - Wissel, Christian T1 - Weather does matter : simulating population dynamics of tawny eagle (Aquila rapax) under various rainfall scenarios Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Baumann, Otto A1 - Dames, Petra A1 - Kühnel, Dana A1 - Walz, Bernd T1 - Distribution of serotonergic and dopaminergic nerve fibers in the salivary gland complex of the cockroach Periplaneta americana Y1 - 2002 UR - http://www.biomedcentral.com/1472-6793/2/9 ER - TY - THES A1 - Werner, Deljana T1 - Versuche zur Gewinnung von katalytischen Antikörpern zur Hydrolyse von Arylcarbamaten und Arylharnstoffen T1 - Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas N2 - Im Rahmen dieser Arbeit gelang es, katalytische Antikörper zur Hydrolyse von Benzylphenylcarbamaten sowie zahlreiche monoklonale Antikörper gegen Haptene herzustellen. Es wurden verschiedene Hapten-Protein-Konjugate unter Verwendung unterschiedlicher Kopplungsmethoden hergestellt und charakterisiert. Zur Generierung der hydrolytisch aktiven Antikörper wurden Inzuchtmäuse mit KLH-Konjugaten von 4 Übergangszustandsanaloga (ÜZA) immunisiert. Mit Hilfe der Hybridomtechnik wurden verschiedene monoklonale Antikörper gegen diese ÜZA gewonnen. Dabei wurden sowohl verschiedene Immunisierungsschemata als auch verschiedene Inzuchtmausstämme und Fusionstechniken verwendet. Insgesamt wurden 32 monoklonale Antikörper gegen die verwendeten ÜZA selektiert. Diese Antikörper wurden in großen Mengen hergestellt und gereinigt. Zum Nachweis der Antikörper-vermittelten Katalyse wurden verschiedene Methoden entwickelt und eingesetzt, darunter immunologische Nachweismethoden mit Anti-Substrat- und Anti-Produkt-Antikörpern und eine photometrische Methode mit Dimethylaminozimtaldehyd. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivität gelang mit Hilfe eines Enzymsensors, basierend auf immobilisierter Tyrosinase. Die Antikörper N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysierten die Benzylphenylcarbamate POCc18, POCc19 und Substanz 27. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivität dieser Antikörper gelang auch mit Hilfe der HPLC. Der katalytische Antikörper N1-BC1-D11 wurde kinetisch und thermodynamisch untersucht. Es wurde eine Michaelis-Menten-Kinetik mit Km von 210 µM, vmax von 3 mM/min und kcat von 222 min-1 beobachtet. Diese Werte korrelieren mit den Werten der wenigen bekannten Diphenylcarbamat-spaltenden Abzyme. Die Beschleunigungsrate des Antikörpers N1-BC1-D11 betrug 10. Das ÜZA Hei3 hemmte die hydrolytische Aktivität. Dies beweist, dass die Hydrolyse in der Antigenbindungsstelle stattfindet. Weiter wurde zwischen der Antikörperkonzentration und der Umsatzgeschwindigkeit eine lineare Abhängigkeit festgestellt. Die thermodynamische Gleichtgewichtsdissoziationskonstante KD des Abzyms von 2,6 nM zeugt von einer sehr guten Affinität zum ÜZA. Hydrolytisch aktiv waren nur Antikörper, die gegen das Übergangszustandsanalogon Hei3 hergestellt worden waren. Es wird vermutet, dass die Hydrolyse der Benzylphenylcarbamate über einen Additions-Eliminierungsmechanismus unter Ausbildung eines tetraedrischen Übergangszustandes verläuft, dessen analoge Verbindung Hei3 ist. Im Rahmen der Generierung von Nachweisantikörpern zur Detektion der Substratabnahme bei der Hydrolyse wurden Anti-Diuron-Antikörper hergestellt. Einer der Antikörper (B91-CG5) ist spezifisch für das Herbizid Diuron und hat einen IC50-Wert von 0,19 µg/l und eine untere Nachweisgrenze von 0,04 µg/l. Ein anderer Antikörper (B91-KF5) reagiert kreuz mit einer Palette ähnlicher Herbizide. Mit diesen Antikörpern wurde ein empfindlicher Labortest, der ein Monitoring von Diuron auf Grundlage des durch die Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Wertes für Pflanzenschutzmittel von 0,1 µg/l erlaubt, aufgebaut. Der Effekt der Anti-Diuron-Antikörper auf die Diuron-inhibierte Photosynthese wurde in vitro und in vivo untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass sowohl in isolierten Thylakoiden, als auch in intakten Algen eine Vorinkubation der Anti-Diuron-Antikörper mit Diuron zur Inaktivierung seiner Photosynthese-hemmenden Wirkung führt. Wurde der Elektronentransport in den isolierten Thylakoiden oder in Algen durch Diuron unterbrochen, so führte die Zugabe der Anti-Diuron-Antikörper zur Reaktivierung der Elektronenübertragung. N2 - Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas: The aim of the investigations was to produce antibodies which are able to cleave herbicides resistant to naturally occuring enzymes. Structurally similar carbamate and urea derivatives were chosen for the experiments. Phosphonate derivatives were synthesized that mimick possible transition state analogues in structure and charge. Mice were immunized with 4 different derivatives after conjugating them to carrier proteins. 32 hybridomas were established that produce monoclonal antibodies binding to these derivatives. The possible cleavage of substrates was determined by immunoassays with monoclonal antibodies against the substrate and the products and with a photometric method based on dimethylaminocinammonaldehyde. The measuring of cleavage products was succeeded by an amperometric method. The enzyme sensor was based on immobilized tyrosinase which oxidizes p-chlorophenol and phenol. The antibodies N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysed the benzylphenylcarbamates POCc18, POCc19 und Substance 27. The hydrolytic activity of these antibodies was also succeeded with HPLC. The catalytic antibody N1-BC1-D11 was investigated kinetically and thermodynamically. A Michaelis-Menten-Kinetic was observed (at pH 8.0 exhibited a Km 210 µM, a vmax 3 mM/min and a kcat 222 min-1). These values are in the range of the values obtained for the antibody-catalysed hydrolysis of diphenylcarbamates. The rate enhancement of N1-BC1 was 10. The reaction was completely inhibited by stoichiometric quantities of the transition state analogue Hei3. This is consistent with the affinity of the abzyme to Hei3 of 2.6 nM, determined by BIAcore assay. Only antibodies generated against Hei3 showed hydrolytic activity. The hydrolysis of benzylphenylcarbamates presumably occurs via an addition-elimination-Mechanism involving a tetrahedral intermediate. In summary, this work presents the first example of antibody-catalysed hydrolysis of benzylphenylcarbamates. Monoclonal anti-diuron antibodies were generated that bind to the herbicide diuron with an extremely low equilibrium dissociation constant. A sensitive immunoassay with a low detection limit of 0.2 nM for diuron was established. This is the most sensitive immunological method for detection of diuron known so far. These antibodies were also used in vitro and in vivo to prevent diuron-dependent inhibition of photosynthesis or to restore photosynthesis after inhibition. In isolated thylakoids prepared from spinach leaves (Spinacia oleracea L.) the diuron-inhibited Hill reaction was reconstituted immediately following the addition of the monoclonal antibodies. In an in vivo approach the photosynthetic oxygen evolution of the cell wall deficient mutant (cw 15) of the green alga Chlamydomonas reinhardtii Dangeard was monitored. The antibodies prevented the diuron-dependent inhibition of photosynthesis and restored photosynthesis after inhibition. Transgenic plants that synthesize and accumulate these antibodies or antibody fragments and are therefore diuron-resistant can be created. KW - katalytische Antikörper KW - Arylcarbamate KW - Arylharnstoffe KW - monoklonale Antikörper KW - Haptene KW - Diuron KW - Anti-Diuron-Antikörper KW - Herbizide KW - Photosynthese KW - catalytic antibodies KW - arylcarbamates KW - arylureas KW - monoclonal antibodies KW - haptens KW - diuron KW - anti-diuron-antibodies KW - herbicides KW - photosynthesis Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000463 ER - TY - THES A1 - Stöllner, Daniela T1 - Neue biosensorische Prinzipien für die Hämoglobin-A1c Bestimmung N2 - Hämoglobin-A1c (HbA1c) ist ein Hämoglobin (Hb)-Subtypus, der durch nicht-enzymatische Glykierung des N-terminalen Valinrestes der Hämoglobin-beta-Kette entsteht. Das gemessene Verhältnis von HbA1c zum Gesamt-Hämoglobin (5-20 % bei Diabetikern) repräsentiert den Mittelwert der Blutglucosekonzentration über einen zweimonatigen Zeitraum und stellt zur Beurteilung der diabetischen Stoffwechsellage eine Ergänzung zur Akutkontrolle der Glukosekonzentration dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen amperometrischen Biosensor für die Bestimmung des medizinisch relevanten Parameters HbA1c zu entwickeln. Durch Selektion geeigneter Bioerkennungselemente und deren Immobilisierung unter Erhalt der Bindungsfunktion für die Zielmoleküle Hämoglobin bzw. HbA1c wurden spezifische, hochaffine und regenerationsstabile Sensoroberflächen geschaffen. Für die Entwicklung des HbA1c-Biosensors wurden zwei Konzepte - Enzymsensor und Immunosensor - miteinander verglichen. Die enzymatische Umsetzung von HbA1c erfolgte mit der Fructosylamin Oxidase (FAO) aus Pichia pastoris N 1-1 unter Freisetzung von H2O2, welches sowohl optisch über eine Indikatorreaktion als auch elektrochemisch nach Einschluss der FAO in PVA-SbQ und Fixierung des Immobilisats vor einer H2O2-Elektrode nachgewiesen wurde. Die Kalibration des Enzymsensors mit der HbA1c-Modellsubstanz Fructosyl-Valin ergab Nachweisgrenzen, die ausserhalb des physiologisch relevanten HbA1c-Konzentrationsbereich lagen. Aus der Umsetzung von glykierten Peptiden mit einer nicht HbA1c analogen Aminosäurensequenz, z.B. Fructosyl-Valin-Glycin wurde zudem eine geringe HbA1c-Spezifität abgeleitet. Für den Immunosensor wurden zwei heterogene Immunoassay-Formate unter Verwendung von hochaffinen und spezifischen Antikörpern in Kombination mit Glucose Oxidase (GOD) als Markerenzym zum Nachweis von HbA1c untersucht. Beim indirekt-kompetitiven Immunoassay wurde anstelle des kompletten HbA1c-Moleküls das glykierte Pentapeptid Fructosyl-Valin-Histidin-Leucin-Threonin-Prolin (glkPP) als Kompetitor und Affinitätsligand immobilisiert und so eine regenerierfähige Oberfläche geschaffen. Beim Sandwich-Immunoassay wurde im ersten Schritt Gesamt-Hämoglobin an die mit Haptoglobin (Hp) modifizierte Festphase angereichert und im zweiten Schritt der gebundene HbA1c-Anteil nachgewiesen. Für die Konstruktion des HbA1c-Immunosensors wurden Affinitätsmatrizen durch Modifizierung von Cellulose-Dialysemembranen mit glkPP bzw. Hp hergestellt. Grundlegend studiert wurde die Aktivierung der Cellulose-Membranen mit 1,1'-Carbonyldiimidazol (CDI) und 1-Cyano-4-dimethylaminopyridintetrafluoroborat (CDAP) als Aktivierungsagenzien. Eine gerichtete Immobilisierung der Liganden wurde realisiert, indem glkPP über dessen C-Terminus (einzige Carboxylatgruppe) und Hp über dessen periodat-oxidiertem Kohlenhydratrest an die amino- oder hydrazidfunktionalisierte Membranen kovalent gekoppelt wurden. Mit dem Einsatz der glkPP- und Hp-modifizierten Membranen in der elektrochemischen Messzelle war erstmalig der biosensorische Nachweis von HbA1c möglich. Als Transduktor diente eine Pt-Elektrode, an der das von der GOD generierte H2O2 umgesetzt und ein mit der HbA1c-Konzentration korrelierendes Stromsignal erzeugt wurde. Die Immunosensoren zeigten Ansprechzeiten von 3 s. Mit dem Immunosensor auf Basis des indirekt-kompetitiven Testprinzips wurde eine Kalibrationskurve für HbA1c im Bereich von 0,25-30 µg/ml (3,9-465 nM, CV 3-9 %) mit Assayzeiten von 60 min und mit dem Immunosensor im Sandwich-Format eine Kalibrationskurve im Bereich von 0,5-5 µg/ml (7,8-78 nM; 5-50 % HbA1c vom Gesamt-Hb, CV 6-10 %, 3 h) aufgenommen. N2 - Hemoglobin-A1c (HbA1c) is a hemoglobin subtype formed by non-enzymatic reaction of glucose with the N-terminus of the beta-polypeptide chains. As it reflects the glycemic status of diabetics over the preceding 8-12 weeks, the determination of HbA1c has become an established procedure in the management of diabetes mellitus. It is measured as the percentage of total hemoglobin. Up to 5 % HbA1c are considered as normal whereas in diabetic subjects it could be elevated from 5-20 %. In addition to amperometric biosensors for glucose self monitoring which have been successfully applied in diabetes management, biosensors for HbA1c would be an useful supplement for a comprehensive diabetes control. Objective of this work was to develop and compare amperometric biosensors for determination of HbA1c based on enzymatic and immunochemical methods. For the enzyme based HbA1c assay a novel fructosamine oxidase (FAO) derived from marine yeast Pichia pastoris, strain N1-1 was utilized. It recognizes and oxidatively degrades fructosyl-valine (FV) which corresponds to the glycated N-terminus of the beta-chain of HbA1c and therefore is regarded as a model compound for HbA1c. Hydrogen peroxide which is liberated by the FAO during FV conversion was indicated optically in a horseradish peroxidase (POD) coupled reaction and electrochemically. For the biosensor the FAO was embedded in polyvinyl alcohol-stylbazole (PVA-SbQ) and fixed it in front of a Pt-electrode. So far, the measuring range of FV did not cover the clinically relevant range of HbA1c. Low specificity was assumed since enzyme activity also was obtained with glycated peptides, e.g. fructosyl-valine-glycine, not corresponding to the glycated N-terminus of the hemoglobin-beta-chain. For the immunosensor two immunoassays formats - heterogeneous sandwich and heterogeneous competitive - were tested. The assays were designed as follows: The competitive immunoassay was based on the immobilized synthetic glycated pentapeptide fructosyl-valine-histidine-leucine-threonine-proline (glkPP) utilized as HbA1c analogue. The peptide has an amino acid sequence corresponding to the N-terminus of the hemoglobin beta-chains and is capable for competition together with the HbA1c of the sample for the amount of a glucose oxidase (GOD)-labelled anti-HbA1c antibody. In the sandwich-type assay haptoglobin (Hp), a natural hemoglobin binding molecule with antibody characteristic properties, was used as bioreceptor for enrichment of total hemoglobin onto the surface. In a subsequent step the HbA1c fraction was quantified by a GOD-labelled HbA1c specific antibody. Cellulose dialysis membrane was used as the solid support for immobilization of Hp and glkPP near the sensor surface. For activation of the membrane two reagents, 1,1′-carbonyldiimidazole (CDI) and 1-cyano-4-dimethylamino pyridinium tetrafluoroborate (CDAP), were compared with respect to the degree of activation and coupling efficiency. Site-directed immobilization of Hp and glkPP was achieved by coupling Hp via its carbohydrate residue and glkPP via its C-terminus to the activated membrane using a bis-amine or bis-hydrazide spacer. The affinity membranes were placed in front of a modified Clark-type hydrogen peroxide electrode in an electrochemical measuring cell and HbA1c analysis was carried out within the stirred cell. Detection of the bound GOD-label was achieved by measurement of the electrocatalytic oxidation of hydrogen peroxide at +600 mV vs. Ag/AgCl. The indication was done in only 3 s. For the competitive principle a typical inhibition curve with a linear range between 0,25-30 µg/ml (3,9-465 nM, CV 3-9 %, 60 min per sample) HbA1c was obtained. Due to the high functional stability of the peptide multiple regeneration of the affinity surface was possible without loss of binding capacity. With the sandwich assay configuration the clinically relevant range could easily be covered (calibration curve: 5-50 % HbA1c corresponding to 7,8-78 nM, CV 6-10 %, 3 h per sample). KW - Hämoglobin A / Bestimmung / Biosensor / Amperometrie KW - Glykiertes Hämoglobin; HbA1c; Diabetes; Biosensor; Immunosensor; Enzymsensor; amperometrisch; elektrochemisch; Immunoassay; Diagnostik; Haptoglobin; KW - Glycated hemoglobin; HbA1c; diabetes; biosensor; immunosensor; enzyme sensor; electrochemical; amperometric; immunoassay; diagnostics; haptoglobin; im Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000491 ER - TY - THES A1 - Streffer, Katrin T1 - Highly sensitive measurements of substrates and inhibitors on the basis of tyrosinase sensors and recycling systems N2 - Analytische Chemie heute meint nicht länger nur die große Messtechnik, die zeit- und kostenintensiv ist, die außerdem nur von qualifiziertem Personal zu bedienen ist und deren Resultate nur durch dieses Personal auswertbar sind. Meist erfordert diese sagen wir 'klassische analytische Messtechnik' auch noch spezielle Räumlichkeiten und oft eine relative große Menge an speziell vorbereiteten Proben. Neben dieser klassischen analytischen Messtechnik hat sich besonders in den letzten Jahren eine auf bestimmte Stoffgruppen und Anforderungen zugeschnittene Messtechnik durchgesetzt, die oft auch durch einen Laien bedient werden kann. Meist sind es sehr kleine Geräte. Auch die benötigten Probenvolumina sind klein und eine spezielle Probenvorbereitung ist nicht erforderlich. Ausserdem sind die Geräte einfach zu handhaben, billig sowohl in ihrer Herstellung als auch im Gebrauch und meist erlauben sie sogar eine kontinuierliche Messwerterfassung. Zahlreiche dieser in den letzten Jahren entwickelten Geräte greifen zurück auf 40 Jahre Forschung auf dem Gebiet der Biosensorik. Seit Clark und Lyons im Jahr 1962 in der Lage waren, mit einer einfachen Sauerstoffelektrode, ergänzt durch ein Enzym, Glucose zu messen, war die Entwicklung neuer Messtechnik nicht mehr aufzuhalten. Biosensoren, spezielle Messfühler, die aus einer Kombination aus biologischer Komponente (erlaubt eine spezifische Erkennung des Analyten auch ohne vorherige Reinigung der Probe) und einem physikalischen Messfühler (wandelt den primären physikochemischen Effekt in ein elektronisch messbares Signal um) bestehen, eroberten den Markt. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden verschiedene Tyrosinasesensoren entwickelt, die je nach Herkunft und Eigenschaften der verwendeten Tyrosinase unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Beispielsweise wurde einer dieser Tyrosinasesensoren für die Bestimmung phenolischer Verbindungen in Fluss- und Seewasserproben eingesetzt, und die mit diesem Sensor gemessenen Ergebnisse konnten sehr gut mit dem entsprechenden DIN-Test zur Bestimmung phenolischer Verbindungen korreliert werden. Ein anderer entwickelter Sensor zeigte eine sehr hohe Empfindlichkeit für Catecholamine, Substanzen die speziell in der medizinischen Diagnostik von Wichtigkeit sind. Ausserdem zeigten die ebenfalls im Rahmen dieser Doktorarbeit durchgeführten Untersuchungen zweier verschiedener Tyrosinasen, dass, will man in Zukunft noch empfindlichere Tyrosinasesensoren entwickeln, eine spezielle Tyrosinase (Tyrosinase aus Streptomyces antibioticus) die bessere Wahl sein wird, als die bisher im Bereich der Biosensorforschung verwendete Tyrosinase aus Agaricus bisporus. Desweiteren wurden erste Erfolge auf molekularbiologischem Gebiet erreicht, das heisst, dass Tyrosinasemutanten mit speziellen, vorher überlegten Eigenschaften, hergestellt werden sollen. Diese Erfolge können dazu genutzt werden, eine neue Generation an Tyrosinasesensoren zu entwickeln, Tyrosinasesensoren in denen Tyrosinase gerichtet gebunden werden kann, sowohl an den entsprechenden physikalischen Messfühler oder auch an ein anderes Enzym. Davon verspricht man sich deutlich minimierte Wege, die die zu bestimmende Substanz (oder deren Produkt) sonst zurücklegen müsste, was am Ende zu einer deutlich erhöhten Empfindlichkeit des resultierenden Biosensors führen sollte. N2 - Today, analytical chemistry does not longer consist of only the big measuring devices and methods which are time consuming and expensive, which can furthermore only be handled by the qualified staff and in addition the results can also only be evaluated by this qualified staff. Usually, this technique, which shall be described in the following as 'classic analytic measuring technique', requires also rooms equipped especially and often a relative big quantity of the test compounds which should be prepared especially. Beside this classic analytic measuring technique, limited on definite substance groups and requests, a new measuring technique has gained acceptance particularly within the last years, which one can often be used by a layman, too. Often the new measuring technique has very little pieces of equipment. The needed sample volumes are also small and a special sample preparation isn't required. In addition, the new measuring instruments are simple to handle. They are cheap both in their production and in the use and they permit even a continuous measurement recording usually. Numerous of this new measuring instruments base on the research in the field of Biosensorik during the last 40 years. Since Clark and Lyon in the year 1962 were able to measure glucose with a simple oxygen electrode, completed by an enzyme the development of the new measuring technique did not have to be held back any longer. Biosensors, special pickups which consists of a combination from a biological component (permits a specific recognition of the analyte also without purification of the sample previously) and a physical pickup (convert the primary physicochemical effect into an electronically measurable signal), conquered the market. In the context of this thesis different tyrosinasesensors were developed which fulfilling the various requests, depending on origin and features of the used tyrosinase. One of the tyrosinasesensors for example was used for quantification of phenolic compounds in river and sea water and the results could correlated very well with the corresponding DIN-test for the determination of phenolic compounds. An other developed tyrosinasesensor showed a very high sensitiveness for catecholamines, substances which are of special importance in the medical diagnostics. In addition, the investigations of two different tyrosinases, which were carried out also in the context of this thesis, have shown, that a special tyrosinase (tyrosinase from Streptomyces antibioticus) will be the better choice as tyrosinase from Agaricus bisporus, which is used in the area of biosensor research till now, if one wants to develop in future even more sensitive tyrosinasesensors. Furthermore, first successes became reached on a molecular biological field, the production of tyrosinasemutants with special, before well-considered features. These successes can be used to develop a new generation of tyrosinasesensors, tyrosinasesensors in which tyrosinase can be bound directionally both to the corresponding physical pickup or also to another enzyme. From this one expects to achieve ways minimized which the substance to be determined (or whose product) otherwise must cover. Finally, this should result in an clearly visible increase of sensitivity of the Biosensor. KW - Enzymelektrode ; Monophenolmonooxygenase KW - Tyrosinase KW - Phenol KW - Biosensor KW - Glucosedehydrogenase KW - Recyclingsystem KW - Tyrosinaseinhibitoren KW - Bioelektrokatalytisches Recycling KW - Biokatalytisches Recyc KW - tyrosinase KW - phenol KW - biosensor KW - glucose dehydrogenase KW - recycling system KW - tyrosinase inhibitors KW - bioelectrocatalytic recycling KW - biocatalytic recycling Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000632 ER - TY - THES A1 - Hahn, Robert T1 - Das Blüte-Bestäuber-Netz auf Brachflächen : biozönologische Untersuchung zur Bedeutung von Brachen in einer intensiv genutzten Agrarlandschaft N2 - In der vorliegenden Dissertation wird die Bedeutung von Brachen für Artenvielfalt und Stabilität von Blüte-Bestäuber-Nahrungsnetzen in agrarisch genutzten Landschaften anhand ausgewählter blütenbesuchender Insektengruppen (Syrphidae, Lepidoptera) untersucht. Die Freilandarbeiten fanden von 1998-2000 im Raum der Feldberger Seenlandschaft, Mecklenburg-Vorpommern, statt. Es werden die beiden Hauptnahrungsquellen Nektar und Pollen betrachtet, dabei fanden Untersuchungen zur Intensität der Blüte-Bestäuber-Interaktion auf Stilllegungsflächen, zum flächenbezogenen quantitativen Nektarangebot im Jahresverlauf, zur individuellen Pollennutzung bei Syrphiden und zur Breite und Überlappung der Nahrungsnischen bei den dominanten Arten Episyrphus balteatus, Metasyrphus corollae, Syritta pipiens und Sphaerophoria scripta statt. Im Ergebnis zeigt sich eine hohe Bedeutung der Brachflächen für die Stabilität des Blüte-Bestäuber-Netzes, während die Diversität von anderen, eher landschaftsbezogenen Faktoren abhängig ist. N2 - This dissertation examines the importance of fallow land for the diversity and stability of pollination webs in agricultural landscapes as exemplified by selected groups of anthophilous insects (syrphidae and lepidoptera). The field studies were carried out between 1998 and 2000 in the Feldberg lakeland area in the north-east German State of Mecklenburg-Western Pomerania. Observations were made of nectar and pollen as the two main sources of food. Studies were conducted into the intensity of plant-pollinator interaction in set-aside areas, the site-specific quantity of nectar available during the vegetation period and the individual pollen intake of syrphid flies. Different methods were employed to establish the breadth of the trophic niches among the predominant species (Episyrphus balteatus, Metasyrphus corollae, Syritta pipiens and Sphaerophoria scripta) and the extent to which they overlapped. The studies showed that, while fallow land is very important for the stability of plant-pollinator food webs, their diversity depends on other factors that are more closely related to the landscape. KW - Feldberger Seenlandschaft ; Agrarlandschaft ; Brache ; Samenpflanzen ; Bestäuber ; Artenreichtum KW - Brachfläche KW - Bestäubung KW - Blütenökologie KW - Blüte-Bestäuber-Interaktion KW - Nektar KW - Pollen KW - fallow land KW - pollination KW - flower ecology KW - flower-insect-interaction KW - nectar KW - pollen Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000652 ER - TY - THES A1 - Esther, Alexandra T1 - Modellgestützte Untersuchungen zum Überleben einer Steinkauzpopulation (Athene noctua) in Thüringen T1 - Modelling study of a Little Owl (Athene noctua) population in Thuringia, Germany N2 - Der Rückgang des Steinkauzes (Athene noctua) hat in Thüringen und Sachsen seit den 60er Jahren dramatische Ausmaße angenommen. In den 50er Jahren noch flächendeckend beobachtet, wurden für das Jahr 2000 nur noch 18 Individuen durch Bestandserfassungen registriert. Die vielfach diskutierten Rückgangsursachen beziehen sich vor Allem auf die großflächige Änderung der Landschaftsstrukturen, die zum Verlust der Lebensgrundlagen des Steinkauzes führten. So haben u.a. der Verlust an Brut- und Vorratshöhlen und an ganzjährig kurzgehaltenen Grünlandflächen, sowie der zunehmende Einfluss von Prädatoren erheblich zum Rückgang beigetragen. Eingeleitete Schutzmaßnahmen, ehrenamtlich oder auf dem allgemeinen Naturschutzprogramm des Freistaates Thüringen beruhend, wie das Anbringen von Nisthilfen mit Marderschutz oder Pflegeverträge für Streuobstwiesen, zeigen bisher keine sichtbare Wirkung. Als weitergehende Maßnahmen stehen die Reduzierung von Füchsen (Vulpes vulpes) und Steinmardern (Martes foina), Ausbreitungskorridore für Steinkäuze und ein Auswilderungsprogramm zur Diskussion. Angesichts des Populationsrückgangs des Steinkauz war es Aufgabe dieser Arbeit durch ein Simulationsmodell Untersuchungen zum Überleben einer Steinkauzpopulation (Athene noctua) in Thüringen durchzuführen. Die zusammengetragenen Bestandszahlen ergaben geringe Individuenzahlen in den thüringischen Landkreisen Altenburger Land, Greiz und der Stadt Gera sowie in den sächsischen Landkreisen Chemnitzer Land und Mittweida. Die Bestandszahlen der Jahre 1989-2001, sowie weitere der Literatur entnommene Daten zum populationsökologischen Hintergrund, wie auch Analysen des Gebietes in Thüringen und Sachsen und dessen besetzter Reviere der Jahre 1989- 2001, wurden in ein stochastisches, räumlich-explizites, auf Individuen basierendes Simulationsmodell eingebracht. Es wurde eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, die beruhend auf den erfassten Populationsentwicklungen in Thüringen und Sachsen und auf Literaturangaben, ausgewählte Parameterkonstellationen für die Untersuchungenergab. Die Untersuchungen zum Überleben vor dem Hintergrund möglicher Gefährdungsfaktoren und zur Ermittelung des Nutzens von Managementoptionen, wurden mit Schwerpunkten auf „Prädation“, „Habitatverbesserung“ und „Auswilderung“ durchgeführt. Als Ergebnis der Simulationen kam heraus, dass die Prädation keinen großen Einfluss auf das Überleben der Population hat, und Schutzmaßnahmen die Chancen für das Überleben der Population nicht erhöhen würden. Habitatverbesserungen, die die Juvenilen animieren sich im Umkreis von bis zu 5 km vom elterlichen Revier anzusiedeln, würden aber deutlich zum Überleben der Population, auch in längerfristiger Perspektive, beitragen. Habitatverbesserungen, die zu weiter entfernteren Ansiedlungen animieren, könnten sich dagegen ungünstig auf das Überleben der Population auswirken. Für eine mögliche Auswilderung als Schutzmaßnahme ergab sich im Modell, dass eine Auswilderung von 5 Individuen pro Jahr über einen Zeitraum von 5 Jahren, die Überlebenswahrscheinlichkeit kurzfristig deutlich verbessern würde. Es ergab sich allerdings kein Unterschied, ob 5, 10 oder 15 Individuen ausgewildert werden. Eine länger durchgeführte Auswilderung würde vermutlich die Überlebenswahrscheinlichkeit entsprechend langfristiger verbessern. KW - räumlich explizit KW - indivuduenbasiert KW - Simulationsmodell KW - Management KW - spatially-explicit KW - individual based KW - simulation modell KW - management Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-44519 ER - TY - GEN A1 - Blenau, Wolfgang A1 - Scheiner, Ricarda A1 - Plückhahn, Stephanie A1 - Oney, Bahar A1 - Erber, Joachim T1 - Behavioural pharmacology of octopamine, tyramine and dopamine in honey bees N2 - In the honey bee, responsiveness to sucrose correlates with many behavioural parameters such as age of first foraging, foraging role and learning. Sucrose responsiveness can be measured using the proboscis extension response (PER) by applying sucrose solutions of increasing concentrations to the antenna of a bee. We tested whether the biogenic amines octopamine, tyramine and dopamine, and the dopamine receptor agonist 2-amino-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene (6,7-ADTN) can modulate sucrose responsiveness. The compounds were either injected into the thorax or fed in sucrose solution to compare different methods of application. Injection and feeding of tyramine or octopamine significantly increased sucrose responsiveness. Dopamine decreased sucrose responsiveness when injected into the thorax. Feeding of dopamine had no effect. Injection of 6,7-ADTN into the thorax and feeding of 6,7-ADTN reduced sucrose responsiveness significantly. These data demonstrate that sucrose responsiveness in honey bees can be modulated by biogenic amines, which has far reaching consequences for other types of behaviour in this insect. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved. KW - Honey bee KW - insect KW - proboscis extension response KW - sucrose responsiveness KW - biogenic amines Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-44308 ER - TY - GEN A1 - Heinken, Thilo A1 - Raudnitschka, Dorit T1 - Do wild ungulates contribute to the dispersal of vascular plants in central European forests by epizoochory? BT - A case study in NE Germany BT - Eine Fallstudie aus Nordostdeutschland N2 - The external dispersal ("epizoochory") of vascular plant diaspores (seeds and fruits) by roe deer and wild boar, i.e. the most common wild large mammals with a large home range in central Europe, was investigated in a 6.5-km² forest area in NE Germany dominated by mesic deciduous forests. The study involved brushing out the diaspores from the coats and hooves of 25 shot roe deer and nine wild boar. The results were compared with the forest vegetation of the study area. Whilst wild boar transported large amounts of various diaspores in the coat, the significance of roe deer for epizoochory was low due to their sleek fur and different behaviour compared to wild boar. Altogether, 55 vascular plant species were transported externally. Since only a limited number of seeds came from woodland habitats, the open landscape was at least as important as a source of attached seeds as the forest vegetation. Thus, most plant species occurring in the studied forest area, especially characteristic woodland herbs, showed no adaptations to epizoochorous dispersal, although being very abundant in the herb layer. We conclude that hoofed game play a particular role concerning the dispersal of ruderal and grassland species in the agricultural landscape of central Europe. However, the actual spread of some herb species in forests of northern Germany, e.g. Agrostis capillaris, Brachypodium sylvaticum, Deschampsia flexuosa, Galium aparine and Urtica dioica, may be mainly facilitated by wild ungulates. Though dispersal by large mammals is an important mechanism for long-distance dispersal of plants in general, our results suggest that most of the characteristic herb species of mesic deciduous forests have only low epizoochorous dispersal potentials. The implications for nature conservation and silviculture are discussed. N2 - Die Ausbreitung von Gefäßpflanzen-Diasporen (Samen und Früchte) durch äußerliche Anhaftung ("Epizoochorie") an Rehen und Wildschweinen, den beiden häufigsten Schalenwild-Arten in Mitteleuropa, wurde im 6,5 km² großen Forst Brieselang bei Berlin (Bundesland Brandenburg) untersucht, in dem mesophile Laubwälder vorherrschen. Dazu wurden die Felle und Hufe von 25 geschossenen Rehen und neun Wildschweinen ausgekämmt und die Diasporen anschließend bestimmt. Die Ergebnisse wurden mit der Waldvegetation verglichen. Während Wildschweine große Mengen verschiedener Diasporentypen transportierten, war die Bedeutung von Rehen für die Ausbreitung von Pflanzen auf Grund des glatten Fells und der im Vergleich zum Wildschwein unterschiedlichen Verhaltensweisen wesentlich geringer. Insgesamt wurden 55 Phanerogamenarten epizoochor transportiert. Da nur ein kleiner Teil der ausgebreiteten Pflanzen Waldhabitate bevorzugt, war das Offenland eine mindestens ebenso wichtige Quelle anhaftender Diasporen wie die Waldvegetation. Die meisten Waldpflanzenarten wurden nicht ausgebreitet; insbesondere solche Arten, die ausschließlich in Wäldern wachsen, wurden nicht nachgewiesen. Viele Pflanzenarten sind – vermutlich auf Grund ihrer Diasporenmorphologie – weitgehend vom Transport ausgeschlossen, obwohl sie sehr häufig in der Krautschicht des untersuchten Waldes vorkommen. Daher ist Schalenwild in der Agrarlandschaft Mitteleuropas vermutlich vor allem für die Ausbreitung von Ruderal-, Segetal- und Grünlandpflanzen von Bedeutung. Die Ausbreitung einiger Pflanzenarten der Krautschicht in norddeutschen Wäldern z.B. Agrostis capillaris, Brachypodium sylvaticum, Deschampsia flexuosa, Galium aparine und Urtica dioica, könnte jedoch wesentlich auf Schalenwild zurückgehen. Obwohl Großsäuger insgesamt ein wichtiger Vektor für die Fernausbreitung von Pflanzen sind, zeigt unsere Studie, dass die meisten charakteristischen Waldbodenpflanzen mesophiler Laubwälder kaum ausgebreitet werden, also nur ein geringes epizoochores Ausbreitungspotenzial aufweisen. Die Bedeutung der Ergebnisse für den Waldnaturschutz und den Waldbau wird diskutiert. T2 - Trägt Schalenwild durch Epizoochorie zur Ausbreitung von Gefäßpflanzen in mitteleuropäischen Wäldern bei? KW - Diasporenmorphologie KW - Epizoochorie KW - Brandenburg KW - Reh KW - Waldbodenpflanzen KW - Wildschwein KW - diaspore morphology KW - epizoochory KW - forest plant species KW - NE Germany KW - roe deer KW - wild boar Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-5850 ER - TY - THES A1 - Walter, Monika T1 - Die parallele beta-Helix der Pektat-Lyase aus Bacillus subtilis : Stabilität, Faltungsmechanismus und Faltungsmutanten N2 - Die Pektat-Lyasen gehören zu einer Proteinfamilie, die meistens von pflanzenpathogenen Mikroorganismen sekretiert werden. Die Enzyme katalysieren den Abbau von Polygalakturonsäure, einem Hauptbestandteil in pflanzlichen Mittellamellen und Primärzellwänden. Der Abbau der alpha-1,4-verbrückten Galakturonsäurereste erfogt durch eine beta-Eliminierungsreaktion, dabei entsteht ein Produkt mit einer ungesättigten C4-C5 Bindung am nicht reduzierenden Ende, das durch spektroskopische Messungen beobachtet werden kann. Für die enzymatische Reaktion der Pektat-Lyasen ist Calcium nötig und das pH-Optimum der Reaktion liegt bei pH 8.5. Alle bis jetzt bekannten Strukturen der Pektat- und Pektin-Lyasen haben das gleiche Strukturmotiv - eine rechtsgängige parallele beta-Helix. Die Struktur der Pektat-Lyase aus Bacillus subtilis (BsPel) ist im Komplex mit Calcium gelöst worden. BsPel ist ein monomeres Protein mit einer ungefähren Molekularmasse von 43 kDa, das keine Disulfidbrücken enthält. Dies erlaubte sowohl eine effiziente rekombinante Expression des Wildtypproteins, als auch von destabilisierten Mutanten im Cytoplasma von E. coli. Parallele beta-Helices sind relativ große, jedoch verhältnismäßig einfach aufgebaute Proteine. Um detailliertere Informationen über die kritischen Schritte bei der in vitro-Faltung von parallelen beta-Helices zu erhalten, sollte in der vorliegenden Arbeit versucht werden, den Faltungsmechanismus dieses Proteins näher zu charakterisieren. Dabei sollte vor allem die Frage geklärt werden, welche Wechselwirkungen für die Stabilität dieses Proteins einerseits und für die Stabilität von essentiellen Faltungsintermediaten andererseits besonders wichtig sind.
Rückfaltung von BsPel, ausgehend vom guanidiniumchlorid-denaturierten Zustand, war bei kleinen Proteinkonzentrationen und niedrigen Temperaturen vollständig möglich. GdmCl-induzierte Faltungsübergänge waren aber nicht reversibel und zeigten eine apparente Hysterese. Kinetische Messungen des Fluoreszenz- und CD-Signals im fernen UV ergaben eine extreme Denaturierungsmittelabhängigkeit der Rückfaltungsrate im Bereich des Übergangmittelpunktes. Der extreme Abfall der Rückfaltungsraten mit steigender Denaturierungsmittelkonzentration kann als kooperative Entfaltung eines essentiellen Faltungsintermediats verstanden werden. Dieses Faltungsintermediat ist temperaturlabil und kann durch den Zusatz Glycerin im Renaturierungspuffer stabilisiert werden, wobei sich die Hysterese verringert, jedoch nicht vollständig aufgehoben wird. Durch reverse Doppelsprungexperimente konnten zwei transiente Faltungsintermediate nachgewiesen werden, die auf zwei parallelen Faltungswegen liegen und beide zum nativen Zustand weiterreagieren können. Fluoreszenzemissionsspektren der beiden Intermediate zeigten, daß beide schon nativähnliche Struktur aufweisen. Kinetische Daten von Prolin-Doppelsprungexperimenten zeigten, daß Prolinisomerisierung den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt in der Reaktivierung des denaturierten Enzyms darstellt. Desweiteren konnte durch Prolin-Doppelsprungexperimenten an Mutanten mit Substitutionen im Prolinrest 281 gezeigt werden, daß die langsame Renaturierung von BsPel nicht durch die Isomerisierung der einzigen cis-Peptidbindung an Prolin 281 verursacht wird, sondern durch die Isomerisierung mehrerer trans-Proline. Die beiden beobachteten transienten Faltungsintermediate sind somit wahrscheinlich zwei Populationen von Faltungsintermediaten mit nicht-nativen X-Pro-Peptidbindungen, wobei sich die Populationen durch mindestens eine nicht-native X-Pro-Peptidbindung unterscheiden.
Der Austausch des Prolinrestes 281 gegen verschiedene Aminosäuren (Ala, Ile, Leu, Phe, Gly) führte zu einer starken Destabilisierung des nativen Proteins und daneben auch zu einer Reduktion in der Aktivität, da die Mutationsstelle in der Nähe der putativen Substratbindetasche liegt. Die Rückfaltungskinetiken der Prolinmutanten war bei 10°C annähernd gleich zum Wildtyp und die geschwindigkeitsbestimmenden Schritte der Faltung waren durch die Mutation nicht verändert. Die durch die Mutation verursachte drastische Destabilisierung des nativen Zustands führte zu einem reversiblen Entfaltungsgleichgewicht bei pH 7 und 10°C. GdmCl-induzierte Faltungsübergänge der Mutante P281A zeigten bei Messungen der Tryptophanfluoreszenzemission und der Aktivität einen kooperativen Phasenübergang mit einem Übergangsmittelpunkt bei 1.1 M GdmCl. Durch die Übereinstimmung der Faltungsübergänge bei beiden Messparametern konnten die Faltungsübergänge nach dem Zwei-Zustandsmodell ausgewertet werden. Dabei wurde eine freie Sabilisierungsenthalpie der Faltung für die Mutante von - 64.2 ± 0.4 kJ/mol und eine Kooperativität des Übergangs von - 58.2 ± 0.3 kJ/(mol·M) bestimmt.
BsPel enthält, wie die meisten monomeren rechtsgängigen parallelen beta-Helix-Proteine, einen internen Stapel wasserstoffverbrückter Asparagin-Seitenketten. Die Mehrheit der erzeugten Mutanten mit Substitutionen im Zentrum der Asn-Leiter (N271X) waren als enzymatisch aktives Protein zugänglich. Die Auswirkung der Mutation auf die Stabilität und Rückfaltung wurde an den Proteinen BsPel-N271T und BsPel-N271A näher analysiert. Dabei führte die Unterbrechung des Asparaginstapels im Inneren der beta-Helix zu keiner drastischen Destabilisierung des nativen Proteins. Allerdings führten diese Mutationen zu einem temperatur-sensitiven Faltungsphänotyp und die Hysterese im Denaturierungsübergang wurde verstärkt. Offenbar wird durch die Unterbrechung des Asparaginstapel ein essentielles, thermolabiles Faltungsintermediat destabilisiert. Der Asparaginstapel wird somit bei der Faltung sehr früh ausgebildet und ist wahrscheinlich schon im Übergangszustand vorhanden. N2 - Pectate lyases belong to a family of proteins secreted by plant pathogenic microbes. The enzymes cleave alpha-1,4 linked galacturonic acid by a beta-elimination that results in an unsaturated product, which can be quantified spectrophotometrically. Calcium is essential for the activity and the pH-optimum is near 8.5. All known structures of pectate and pectin lyases have the same structural motif - a right handed parallel beta-helix. The structure of pectate lyase from Bacillus subtilis (BsPel) has been solved in complex with calcium. It is a monomeric protein, with a molecular mass of about 43 kDa and without disulfide bonds. This allows its high-yield recombinant expression in the cytoplasm of Escherichia coli. Parallel beta-helices are relative large proteins, however with a simple folding topology. The objective of this work was to characterize the folding mechanism of BsPel. In particular we investigated the role of the interactions of certain residues in the parallel beta-helix for the stability of the native protein and the stability of essential folding intermediates. Refolding of BsPel was possible at low protein concentrations and low temperature. However, denaturation of BsPel was not freely reversible. De- and renaturation curves showed a large apparent hysteresis. Furthermore, the folding rate constant deduced from fluorescence and circulardichroism measurements showed a very strong dependence on denaturant concentrations near the midpoint of the renaturation transition. This can be explained with a cooperative unfolding of an essential folding intermediate. Upon stabilisation of the temperature-sensitive intermediate by addition of glycerol in the renaturation buffer, the hysteresis is reduced, but does not disappear. Reverse double mixing kinetic experiments have shown that two transient folding intermediates are on the folding pathway. These intermediates are on parallel pathways and both can fold to the native state. Fluorescence emission spectra have shown the native-like structure of both intermediates. Furthermore, data from proline double mixing kinetic experiments revealed that isomerization of peptidyl-prolyl bonds was responsible for the slow kinetics in the reactivation of the enzyme. However, the isomerization of the single cis-peptidyl-prolyl bond at Pro281 was not responsible for the slowest folding phase observed, but rather the isomerization of other trans-peptidyl-prolyl bonds. Thus, both transient folding intermediates observed probably represent two populations of folding intermediates with non-native X-Pro-peptide bonds. The difference of the two populations is at least one non-native X-Pro-peptide bond. Mutations of the proline 281 against various residues (Ala, Ile, Leu, Phe, Gly) resulted in a strong destabilization of the native protein. Also, the activity of the mutant proteins was strong reduced due to the position of the mutation site near the putative active center of the protein. At 10°C the kinetic folding behavior of the proline mutants was not significant changed. However, the strong destabilization of the native state in the proline mutants resulted in a reversible folding equilibrium at pH 7 and 10°C. The unfolding of the P281A mutant was reversible as determined by fluorescence emission and enzyme activity measurements. The coincidence of these detected transitions is consistent with a two-state equilibrium transition. At pH 7 and 10°C the delta G°(H2O) for folding of P281A was - 64.2 ± 0.4 kJ/mol, with a midpoint of the transition at 1.1 M GdmCl and a cooperativity of - 58.2 ± 0.3 kJ/(mol·M). BsPel has an asparagine ladder in turn 2 of the parallel beta-helix with extensive network of side-chain hydrogen bonds between the Asn residues. Such an Asn-ladder is a conserved feature of many monomeric beta-helices crystallized so far. The middle Asn residue (271) was selected and exchanged for various residues. Most of the mutants were expressed at 25°C as soluble and active proteins but with a significant reduction in yield. Mutants N271T and N271A were selected to study the stability and refolding of these proteins in comparison with the wild-type protein. The substitution in the Asn-ladder did not drastically destabilize the native protein, but caused a temperature-sensitive-folding (tsf) phenotype with an increased hysteresis in the de- and renaturation transition curves. In addition, the disruption of the Asn-ladder resulted in destabilization of an essential, thermosensitive folding intermediate. Thus, the Asn-ladder is formed very early during the folding, probably well before the transition state of folding. KW - Heubacillus ; Pectat-Lyase ; Helix KW - apparente Hysterese KW - parallele rechtsgängige beta-Helix KW - Pektat-Lyase KW - Peptidyl-Prolyl-cis-trans Isomerisierung KW - Proteinfaltung KW - temperatur-sensitive KW - apparent hysteresis KW - cis-trans isomerisation of prolyl-peptide bonds KW - parallel beta-helix KW - pectate lyase KW - protein folding KW - temperature sensitive foldi Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000588 ER - TY - JOUR A1 - LeGrimellec, Christian A1 - Giocondi, Marie-Cecile A1 - Lenoir, Marc A1 - Vater, Marianne A1 - Sposito, Gerard A1 - Pujol, Remy T1 - High-resolution three-dimensional imaging of the lateral plasma membrane of cochlear outer hair cells by atomic force microscopy Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kummer, Volker T1 - Bemerkenswerte Pilzfunde auf den Tagungen des Botanischen Vereins in Linowsee und Finowfurth Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kummer, Volker T1 - Beiträge zur Pilzflora der Luckauer Umgebung : die Makromyceten der Pilzexkursion am 07.10.01 im Gebiet des ehem. Tagebaus Schlabendorf-Nord Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kummer, Volker T1 - Rutstroemia fruticeti und Velutarina rufoolivacea : zwei wenig beachtete Besiedler abgestorbener Rubus fruticosus-Ruten Y1 - 2002 SN - 0014-8962 ER - TY - JOUR A1 - Kummer, Volker T1 - Literaturhinweis Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kummer, Volker T1 - Bemerkenswerte Pflanzenarten des Spreewaldes : 1. Wasserpflanzen ; Teil 1 Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Körner, Sabine A1 - Seitz, Birgit A1 - Jentsch, Helmut A1 - Kummer, Volker T1 - Der Spreewald : Lebensraum für gefährdete Pflanzenarten Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kummer, Volker T1 - Cochlearia danica nun auch in Brandenburg Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Scheffler, Christiane T1 - A stature of one meter : how is the variability? Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Walz, Christina T1 - Identifizierung und Charakterisierung von löslichen Proteinen aus dem Phloem von Cucurbitaceen Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Schmidt, Ulrike T1 - Characterisation of the guard cell-specific phosphoenolpyruvate carboxylase and PEPC kinases from Solanum tuberosum Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Wichmann, Matthias T1 - Survival in changing environments : modeling the impact of climate change and land use on raptors in arid savanna Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Stricker, Sigmar T1 - Molekulargenetische Analyse der Knorpeldifferenzierung im Skelett von Wirbeltieren Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Weyhenmeyer, G. A. A1 - Adrian, Rita A1 - Gaedke, Ursula A1 - Livingstone, D. M. A1 - Maberly, Stephen C. T1 - Response of phytoplankton in European lakes to a change in the North Atlantic Oscillation Y1 - 2002 SN - 0368-0770 ER - TY - THES A1 - Kreft, Oliver T1 - Untersuchungen zu in vivo-Funktion der Cystathionin y-Synthase in der Methioninbiosynthese höherer Pflanzen Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Wagener, Asja T1 - Saisonale Expression testikulärer Wachstumsfaktoren beim Reh Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Kummer, Volker T1 - Ein Vorkommen von Glyceria striata im Springbruch bei Potsdam Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Rätzel, Stefan A1 - Kummer, Volker A1 - Otte, Volker A1 - Sipman, Harri J. M T1 - Bemerkenswerte Flechtenfunde aus Brandenburg VII Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas A1 - Udvardi, M. K. A1 - Essigmann, B. A1 - Colebatch, G. A1 - Kloska, Sebastian A1 - Smith, P. A1 - Trevaskis, B. T1 - Lotus japonicus functional genomics : cDNA microarray analysis uncovers novel nodulins Y1 - 2002 SN - 0-85199-591-8 ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas A1 - Colebatch, G. A1 - Kloska, Sebastian A1 - Trevaskis, B. A1 - Freund, S. A1 - Udvardi, M. K. T1 - Novel aspects of symbiotic nitrogen fixation uncovered by transcript profiling with cDNA arrays Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas T1 - Methodik der funktionellen Genomanalyse : wie mit Mikroarrays die Aktivität vieler Gene erfasst wird Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas A1 - Schlüter, U. A1 - Köpke, D. A1 - Müssig, Carsten T1 - Analysis of carbohydrate metabolism of CPD antisense plants and the brassinosteroid-deficient cbb1 mutant Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas A1 - Basse, Christoph W. A1 - Kerschbamer, Christine A1 - Brustmann, Markus A1 - Kahmann, Regine T1 - Evidence for a Ustilago maydis steroid 5 alpha-reductase by functional expression in Arabidopsis det2-1 mutants Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas A1 - Müssig, Carsten A1 - Fischer, Sabine T1 - Brassinosteroid-regulated gene expression Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Thomas A1 - von Groll, Uritza A1 - Berger, Dieter T1 - The subtilisin-like serine protease SDD1 mediates cell-cell signaling during Arabidopsis stomatal development Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Burkart, Bettina A1 - Burkart, Michael A1 - Gärtner, P. A1 - Heyne, K. A1 - Katscher, Kathleen A1 - Prochnow, Annette A1 - Segert, Astrid A1 - Siniza, Swetlana A1 - Striese, Michael A1 - Tschöpe, Okka A1 - Konold, Werner T1 - Offenhaltung durch Beweidung mit Wildtieren Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Markus T1 - Isozyme variability of the wetland specialist Swertia perennis (Gentianaceae) in relation to habitat size, isolation and to plant fitness Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Markus T1 - Positive biodiversity-production relationships : towards mechanisms Y1 - 2002 SN - 0169-5347 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Markus A1 - Pflugshaupt, K. A1 - Kollmann, J. A1 - Roy, B. T1 - Pollen quantity and quality affect fruit abortion in small populations of a rare fleshy-fruited shrub Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Siering, Günter A1 - Beier, Wolfgang T1 - Beobachtungen zur Biologie von Phoetecia virgula (Charpentier, 1825) im Gebiet des ehemaligen GUS- Truppenübungsplatzes Döberitz bei Potsdam (Col., Cerambycidae) Y1 - 2002 ER - TY - BOOK ED - Wallschläger, Hans-Dieter ED - Mrzljak, Jadranka ED - Wiegleb, Gerhard T1 - Offenland und Sukzession : Tagungsband zum Symposium 6 der 32. Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie in Cottbus vom 16. - 20. September 2002 T3 - Aktuelle Reihe / Brandenburgische Technische Universität Cottbus Y1 - 2002 VL - Fakultät Umweltwissenschaften un PB - Eigenverl. der BTU CY - Cottbus ER - TY - JOUR A1 - Prochnow, Annette A1 - Burkart, Michael A1 - Mrzljak, Jadranka A1 - Wiegleb, Gerhard T1 - Offenland - Management auf Truppenübungsplätzen im pleistozänen Flachland Nordostdeutschlands Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Tschöpe, Okka A1 - Tielbörger, Katja A1 - Burkart, Michael T1 - Offenlandmanagement auf ehemaligen Truppenübungsplätzen Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Markus T1 - Effect of low-intensity grazing on the species-rich vegetation of traditionally mown subalpine meadows Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Tschöpe, Okka A1 - Burkart, Michael A1 - Tielbörger, Katja T1 - Habitat management in former military training area by means of Megaherbivores Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Böhm, Andreas A1 - Friese, Elke A1 - Greil, Holle A1 - Lüdecke, Karin T1 - Körperliche Entwicklung und Übergewicht bei Kindern und Jugendlichen Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Markus A1 - Galeuchet, D. A1 - Husi, R. A1 - Perret, C. A1 - Gautschi, B. T1 - Characterization of microsatellite loci in Lychnis flos-cuculi. Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Stöllner, Daniela A1 - Stöcklein, Walter F. M. A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Warsinke, Axel T1 - Membrane-immobilized haptoglobin as affinity matrix for a hemoglobin-A1c-immunosensor Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Uhlemann, Ingo A1 - Hahn, Steffen A1 - Ristow, Michael A1 - Sackwitz, Peter T1 - Taraxacum Sectio Naevosa M. P. Christiansen (Taraxacum spectabile auct. germ. p. p.) in Deutschland Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Ristow, Michael A1 - Seitz, Birgit T1 - Zur Kenntnis einiger übersehener, wenig beachteter oder verkannter Sippen der Gattungen Vicia und Valerianella in Brandenburg Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Wolfgang A1 - Ristow, Michael T1 - Bericht über die 31. Brandenburgische Botanikertagung vom 23. bis 26. Juni 2000 in Linowsee bei Rheinsberg Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Küster, Frank T1 - Das Lektin aus der Erbse Pisum sativum : Bindungsstudien, Monomer-Dimer-Gleichgewicht und Rückfaltung aus Fragmenten N2 - Das Lektin aus Pisum sativum, der Gartenerbse, ist Teil der Familie der Leguminosenlektine. Diese Proteine haben untereinander eine hohe Sequenzhomologie, und die Struktur ihrer Monomere, ein all-ß-Motiv, ist hoch konserviert. Dagegen gibt es innerhalb der Familie eine große Vielfalt an unterschiedlichen Quartärstrukturen, die Gegenstand kristallographischer und theoretischer Arbeiten waren. Das Erbsenlektin ist ein dimeres Leguminosenlektin mit einer Besonderheit in seiner Struktur: Nach der Faltung in der Zelle wird aus einem Loop eine kurze Aminosäuresequenz herausgeschnitten, so dass sich in jeder Untereinheit zwei unabhängige Polypeptidketten befinden. Beide Ketten sind aber stark miteinander verschränkt und bilden eine gemeinsame strukturelle Domäne. Wie alle Lektine bindet Erbsenlektin komplexe Oligosaccharide, doch sind seine physiologische Rolle und der natürliche Ligand unbekannt. In dieser Arbeit wurden Versuche zur Entwicklung eines Funktionstests für Erbsenlektin durchgeführt und seine Faltung, Stabilität und Monomer-Dimer-Gleichgewicht charakterisiert. Um die spezifische Rolle der Prozessierung für Stabilität und Faltung zu untersuchen, wurde ein unprozessiertes Konstrukt in E. coli exprimiert und mit der prozessierten Form verglichen. Beide Proteine zeigen die gleiche kinetische Stabilität gegenüber chemischer Denaturierung. Sie denaturieren extrem langsam, weil nur die isolierten Untereinheiten entfalten können und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht bei mittleren Konzentrationen an Denaturierungsmittel auf der Seite der Dimere liegt. Durch die extrem langsame Entfaltung zeigen beide Proteine eine apparente Hysterese im Gleichgewichtsübergang, und es ist nicht möglich, die thermodynamische Stabilität zu bestimmen. Die Stabilität und die Geschwindigkeit der Assoziation und Dissoziation in die prozessierten bzw. nichtprozessierten Untereinheiten sind für beide Proteine gleich. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass auch unter nicht-denaturierenden Bedingungen die Untereinheiten zwischen den Dimeren ausgetauscht werden. Die Renaturierung der unprozessierten Variante ist unter stark nativen Bedingungen zu 100 % möglich. Das prozessierte Protein dagegen renaturiert nur zu etwa 50 %, und durch die Prozessierung ist die Faltung stark verlangsamt, der Faltungsprozess ist erst nach mehreren Tagen abgeschlossen. Im Laufe der Renaturierung wird ein Intermediat populiert, in dem die längere der beiden Polypeptidketten ein Homodimer mit nativähnlicher Untereinheitenkontaktfläche bildet. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Renaturierung ist die Assoziation der entfalteten kürzeren Kette mit diesem Dimer. N2 - The lectin from Pisum sativum (garden pea) is a member of the family of legume lectins. These proteins share a high sequence homology, and the structure of their monomers, an all-ß-motif, is highly conserved. Their quaternary structures, however, show a great diversity which has been subject to cristallographic and theoretical studies. Pea lectin is a dimeric legume lectin with a special structural feature: After folding is completed in the cell, a short amino acid sequence is cut out of a loop, resulting in two independent polypeptide chains in each subunit. Both chains are closely intertwined and form one contiguous structural domain. Like all lectins, pea lectin binds to complex oligosaccharides, but its physiological role and its natural ligand are unknown. In this study, experiments to establish a functional assay for pea lectin have been conducted, and its folding, stability and monomer-dimer-equilibrium have been characterized. To investigate the specific role of the processing for stability and folding, an unprocessed construct was expressed in E. coli and compared to the processed form. Both proteins have the same kinetic stability against chemical denaturant. They denature extremely slowly, because only the isolated subunits can unfold, and the monomer-dimer-equilibrium favors the dimer at moderate concentrations of denaturant. Due to the slow unfolding, both proteins exhibit an apparent hysteresis in the denaturation transition. Therefore it has not been possible to determine their thermodynamic stability. For both proteins, the stability and the rates of association and dissociation into processed or unprocessed subunits, respectively, are equal. Furthermore it could be shown that even under non-denaturing conditions the subunits are exchanged between dimers. Renaturation of the unprocessed variants is possible under strongly native conditions with 100 % yield. The processed protein, however, can be renatured with yields of about 50 %, and its refolding is strongly decelerated. The folding process is finished only after several days. During renaturation, an intermediate is populated, in which the longer of the two polypeptide chains forms a homodimer with a native-like subunit interface. The rate limiting step of renaturation is the association of the unfolded short chain with this dimer. KW - Leguminosenlektin KW - Faltung KW - irreversibel KW - Fragmente KW - Prozessierung KW - Assoziation KW - Saccharidbindung KW - Oligomer KW - Untereinheitenautausch KW - Isoformen KW - legume lectin KW - folding KW - irreversible KW - fragments KW - processing KW - association KW - saccharide binding KW - oligomer KW - subunit exchange KW - isoforms Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000612 ER - TY - JOUR A1 - Grunwaldt, Gisela A1 - Haebel, Sophie A1 - Spitz, Christian A1 - Steup, Martin A1 - Menzel, Ralf T1 - Multiple binding sites of fluorescein isothiocyanate moieties on myoglobin : photophysical heterogeneity as revealed by ground- and excited-state spectroscopy Y1 - 2002 SN - 1011-1344 ER - TY - JOUR A1 - Ritte, Gerhard A1 - Lloyd, James R. A1 - Eckermann, Nora A1 - Rottmann, Antje A1 - Kossmann, Jens A1 - Steup, Martin T1 - The starch-related R1 protein is an a-glucan, water dikinase Y1 - 2002 SN - 0027-8424 ER - TY - JOUR A1 - Reimann, Rezarta A1 - Ritte, Gerhard A1 - Steup, Martin A1 - Appenroth, Klaus-J. T1 - Association of a-amylase and the R1 protein with starch granules precedes the initiation of net starch degradation in turions of Spirodela polyrhiza Y1 - 2002 SN - 0031-9317 ER - TY - JOUR A1 - Eckermann, Nora A1 - Fettke, Jörg A1 - Steup, Martin T1 - Identification of polysaccharide binding proteins by affinity electrophoresis in inhomogeneous polyacrylamide gels and subsequent SDS-PAGE/MALDI-TOF analysis Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Werner, Deljana A1 - Behrsing, Olaf A1 - Scharte, Gudrun A1 - Woller, Jochen A1 - Steup, Martin A1 - Micheel, Burkhard T1 - Monoclonal anti-diuron antibodies prevent inhibition of photosynthesis by diuron Y1 - 2002 ER - TY - GEN A1 - Wacker, Alexander A1 - von Elert, Eric T1 - Strong influences of larval diet history on subsequent post-settlement growth in the freshwater mollusc Dreissena polymorpha N2 - Significant seasonal variation in size at settlement has been observed in newly settled larvae of Dreissena polymorpha in Lake Constance. Diet quality, which varies temporally and spatially in freshwater habitats, has been suggested as a significant factor influencing life history and development of freshwater invertebrates. Accordingly, experiments were conducted with field-collected larvae to test the hypothesis that diet quality can determine planktonic larval growth rates, size at settlement and subsequent post-metamorphic growth rates. Larvae were fed one of two diets or starved. One diet was composed of cyanobacterial cells which are deficient in polyunsaturated fatty acids (PUFAs), and the other was a mixed diet rich in PUFAs. Freshly metamorphosed animals from the starvation treatment had a carbon content per individual 70% lower than that of larvae fed the mixed diet. This apparent exhaustion of larval internal reserves resulted in a 50% reduction of the postmetamorphic growth rates. Growth was also reduced in animals previously fed the cyanobacterial diet. Hence, low food quantity or low food quality during the larval stage of D. polymorpha lead to irreversible effects for postmetamorphic animals, and is related to inferior competitive abilities. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 064 KW - Dreissena polymorpha KW - food quality KW - fatty acid KW - life history KW - metamorphosis KW - PUFA Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-17627 ER - TY - JOUR A1 - Wacker, Alexander A1 - Becher, Paul A1 - von Elert, Eric T1 - Food quality effects of unsaturated fatty acids on larvae of the zebra mussel Dreissena polymorpha N2 - In standardized growth experiments, newly hatched larvae of the zebra mussel Dreissena polymorpha were fed diets representing different biochemical compositions. Algae that were rich in (n-3) polyunsaturated fatty acids (PUFAs), except for long-chained (.C18) PUFAs (Chlorella minutissima and Monoraphidium minutum) were of low food quality. Higher growth than on C. minutissima or M. minutum was supported by a culture of the cyanobacterium Aphanothece sp., which contained traces of a long-chained (n-3) PUFA, docosahexaenoic acid (DHA, 22 : 6n-3). The alga Isochrysis aff. galbana, which contained high amounts of the longchained (n-3) PUFAs DHA and eicosapentaenoic acid (EPA, 20 : 5n- 3), supported the highest growth. The alga Nannochloropsis limnetica, which differed from I. galbana by a defi- ciency in DHA, allowed slightly, but significantly lower, growth. Growth of larvae on N. limnetica was increased by enrichment of N. limnetica cells with a lipid extract of I. galbana, showing that larval growth on N. limnetica was limited by the deficiency of a compound that was present in I. galbana. Growth was also enhanced by feeding N. limnetica cells supplemented with DHA, but not by cells enriched with EPA, indicating that DHA was the limiting factor. We conclude that, on DHA-deficient food, the larvae of D. polymorpha were not able to sufficiently convert C18-PUFAs into long- chained (n-3) PUFAs and that the rates for elongation and desaturation of EPA into DHA limited growth. Y1 - 2002 UR - http://aslo.org/lo/toc/vol_47/issue_4/1242.pdf ER - TY - JOUR A1 - Wacker, Alexander A1 - von Elert, Eric T1 - Strong influences of larval diet history on subsequent post-settlement growth in the freshwater mollusc Dreissena polymorpha N2 - A significant seasonal variation in size at settlement has been observed in newly settled larvae of Dreissena polymorpha in Lake Constance. Diet quality, which varies temporally and spatially in freshwater habitats, has been suggested as a significant factor influencing the life history and development of freshwater invertebrates. Accordingly, experiments were conducted with field-collected larvae to test the proposal that diet quality can determine planktonic larval growth rates, size at settlement and subsequent post-metamorphic growth rates. Larvae were fed one of two diets or starved. One diet was composed of cyanobacterial cells, which are de; cient in polyunsaturated fatty acids (PUFAs) and the other was a mixed diet rich in PUFAs. Freshly metamorphosed animals from the starvation treatment had a carbon content per individual 70% lower than that of larvae fed the mixed diet. This apparent exhaustion of larval internal reserves resulted in a 50% reduction of the post-metamorphic growth rates. Growth was also reduced in animals previously fed the cyanobacterial diet. Hence, low food quantity or low food quality during the larval stage of D. polymorpha, lead to irreversible effects for post-metamorphic animals and are related to inferior competitive abilities. Y1 - 2002 UR - http://www.journals.royalsoc.ac.uk/openurl.asp?genre=article&eissn=1471- 2954&volume=269&issue=1505&spage=2113 ER - TY - JOUR A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Bauer, Christian G. A1 - Makower, Alexander A1 - Wollenberger, Ursula A1 - Warsinke, Axel A1 - Bier, Frank Fabian T1 - Immunoassays using enzymatic amplification electrodes Y1 - 2002 SN - 0-7484-0791-X ER - TY - JOUR A1 - Scheller, Frieder W. A1 - Bier, Frank Fabian T1 - Trends in der Bioanalytik Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Sellrie, Frank A1 - Schenk, Jörg A. A1 - Behrsing, Olaf A1 - Bottger, Volker A1 - Micheel, Burkhard T1 - A competitive immunoassay to detect a hapten using an enzyme-labelled peptide mimotope as tracer N2 - Mimotope peptides-peptides which mimic the binding of a hapten to its corresponding monoclonal antibody-were conjugated to peroxidase and used in competitive immunoassay. The established immunoassay was used to quantitatively determine the concentration of hapten. As model system in all the experiments described here, we used the binding of the monoclonal antibody B13-DE1 to fluorescein and the corresponding peptide mimotope. Y1 - 2002 UR - http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T2Y-44MGNDF- 1&_coverDate=03%2F01%2F2002&_alid=268992656&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_qd=1&_cdi=4931&_sort=d&view=c&_acct=C000053886&_v e ER - TY - JOUR A1 - Schenk, Jörg A. T1 - Two Hybrid cDNA Cloning Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Johnen, Heiko T1 - Vergleich von rekombinanten Vaccinia- und DNA-Vektoren zur Tumorimmuntherapie im C57BL/6-Mausmodell N2 - In der vorliegenden Arbeit wurden Tumorimpfstoffe auf der Basis des Plasmid-Vektors pCI, modified vaccinia virus Ankara (MVA) und MVA-infizierten dendritischen Zellen entwickelt und durch Sequenzierung, Western blotting und durchflußzytometrische Analyse überprüft. Die in vivo Wirksamkeit der Vakzinen wurde in verschiedenen Tumormodellen in C57BL/6 Mäusen verglichen. Die auf dem eukaryotischen Expressionsvektor pCI basierende DNA-Vakzinierung induzierte einen sehr wirksamen, antigenspezifischen und langfristigen Schutz vor Muzin, CEA oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Eine MVA-Vakzinierung bietet in den in dieser Arbeit durchgeführten Tumormodellen keinen signifikanten Schutz vor Muzin oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Sowohl humane, als auch murine in vitro generierte dendritische Zellen lassen sich mit MVA – im Vergleich zu anderen viralen Vektoren – sehr gut infizieren. Die Expressionsrate der eingefügten Gene ist aber gering im Vergleich zur Expression in permissiven Wirtszellen des Virus (embryonale Hühnerfibroblasten). Es konnte gezeigt werden, daß eine MVA-Infektion dendritischer Zellen ähnliche Auswirkungen auf den Reifezustand humaner und muriner dendritischer Zellen hat, wie eine Infektion mit replikationskompetenten Vakzinia-Stämmen, und außerdem die Hochregulation von CD40 während der terminalen Reifung von murinen dendritischen Zellen inhibiert wird. Die während der langfristigen in vitro Kultur auf CEF-Zellen entstandenen Deletionen im MVA Genom führten zu einer starken Attenuierung und dem Verlust einiger Gene, die immunmodulatorische Proteine kodieren, jedoch nicht zu einer Verminderung des zytopathischen Effekts in dendritischen Zellen. Die geringe Expressionsrate und die beobachtete Inhibition der Expression kostimulatorischer Moleküle auf dendritischen Zellen kann für eine wenig effektive Induktion einer Immunantwort in MVA vakzinierten Tieren durch cross priming oder die direkte Infektion antigenpräsentierender Zellen verantwortlich sein. Durch die Modifikation einer Methode zur intrazellulären IFN-gamma Färbung konnten in vakzinierten Mäusen tumorantigenspezifische CTL sensitiv und quantitativ detektiert werden. Die so bestimmte CTL-Frequenz, nicht jedoch die humorale Antwort, korrelierte mit der in vivo Wirksamkeit der verschiedenen Vakzinen: DNA vakzinierte Tiere entwickeln starke tumorantigenspezifische CTL-Antworten, wohingegen in MVA-vakzinierten Tieren überwiegend gegen virale Epitope gerichtete CD4 und CD8-T-Zellen detektiert wurden. Die Wirksamkeit der pCI-DNA-Vakzine spricht für die Weiterentwicklung in weiteren präklinischen Mausmodellen, beispielsweise unter Verwendung von MUC1 oder HLA-A2 transgenen Mäusen. Die Methoden zur Detektion Tumorantigen-spezifischer CTL in 96-Loch-Mikrotiterplatten können dabei zur systematischen Suche nach im Menschen immundominanten T-Zell-Epitopen im Muzin-Molekül genutzt werden. Der durchgeführte Vergleich der auf den Vektoren pCI und MVA basierenden Vakzinen und die Analyse neuerer Publikationen führen zu dem Ergebnis, daß vor allem DNA-Vakzinen in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von aktiven Tumorimpfstoffen spielen werden. Rekombinante MVA-Viren, eventuell in Kombination mit DNA- oder anderen Vektoren, haben sich dagegen in zahlreichen Studien als wirksame Impfstoffe zur Kontrolle von durch Pathogene hervorgerufenen Infektionserkrankungen erwiesen. N2 - In this study, tumor vaccines based on the plasmid pCI, the attenuated vaccinia virus strain modified vaccinia virus Ankara (MVA) and MVA-infected dendritic cells were constructed and characterized by sequencing, Western blot and flow cytometric analysis. The efficiency to induce tumor immunity in vivo was compared in several C57BL/6 mouse tumor models. Naked DNA Vaccination based on the eukaryotic expression vector pCI did induce very effective, antigen-specific and long-term protection against tumor cell lines expressing mucin, CEA or beta-Gal whereas MVA vaccination did not elicit protective immunity against Mucin or beta-Gal expressing tumors. MVA does infect human or murine in vitro generated dendritic cells very efficiently compared to other viral vectors, however expression levels of the inserted antigens in dendritic cells are significantly lower than in permissive host cells (chicken embryo fibroblasts). It could be shown that the effect of MVA infection on the maturation status of dendritic cells is similar to the effects described for dendritic cells infected with replication competent vaccinia strains. In addition it was shown that the upregulation of the important costimulatory molecule CD40 through LPS stimulation is strongly inhibited in MVA infected cells. During passage in tissue culture, MVA has accumulated a number of large deletions, including a number of immunomodulatory molecules and resulting in a strong attenuation. However the strong cytopathic effect on dendritic cells is maintained. The low level of expression and the effect on dendritic cell maturation may be responsible for the failure of MVA to induce tumor immunity through either cross presentation or direct infection of antigen presenting cells. To detect and quantify tumor-antigen-specific CTL a method based on intracellular IFN-gamma staining was modified and it could be shown that the cellular – but not the humoral – response does correlate with in vivo protection: DNA but not MVA vaccines do induce high levels of tumorantigen-specific CTL whereas MVA-vaccines do induce strong and long lasting CD4 and CD8-T-cell responses against vaccinia antigens. The excellent protection induced by pCI-DNA-vaccination in different tumor models does encourage us to further investigate the elicitation of tumor immunity in MUC1 or HLA-A2 transgenic mice. In mice transgenic for human MHC-I, the IFN-gamma staining protocol could be used to systematically screen for mucin T-cell epitopes that are relevant in humans. KW - Tumorimmuntherapie KW - MVA KW - Modified Vaccinia Virus Ankara KW - Muzin KW - CEA KW - MUC1 KW - beta-Galactosidase KW - DNA-Vakzinierung KW - pCI KW - MC38 KW - tumor immunotherapy KW - MVA KW - Modified Vaccinia Virus Ankara KW - Mucin KW - MUC1 KW - beta-Galactosidase KW - CEA KW - DNA vaccine KW - pCI KW - MC38 Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000593 ER -