@misc{BlenauBaumann2003,
  author    = {Blenau, Wolfgang and Baumann, Arnd},
  title     = {Aminergic signal transduction in invertebrates : focus on tyramine and octopamine receptors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44271},
  year      = {2003},
  abstract  = {Electro-chemical signal transduction is the basis of communication between n eurons and their target cells. An important group of neuroactive substances that are released by action potentials from neurons are the biogenic amines. These a re small organic molecules that bind to specific receptors located in the target cell membrane. Once activated these receptors cause changes in the intracellula r concentration of second messengers, i.e. cyclic nucleotides, phosphoinositides , or Ca2+, leading to slow but long-lasting cellular responses. Biochemical, pha rmacological, physiological, and molecular biological approaches have unequivoca lly shown that biogenic amines are important regulators of cellular function in both vertebrates and invertebrates. In this review, we will concentrate on the p roperties of two biogenic amines and their receptors that were originally identi fied in invertebrates: tyramine and octopamine. },
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schumann2008,
  author    = {Schumann, Silvia},
  title     = {Funktionelle Charakterisierung von prokaryotischen und eukaryotischen Molybdoflavoenzymen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-43427},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Xanthin-Dehydrogenase aus Rhodobacter capsulatus ist ein cytoplasmatisches Enzym, welches ein (αβ)₂ Heterotetramer mit einer Gr{\"o}ße von 275 kDa bildet. Die drei Kofaktoren (Moco, 2[2Fe2S], FAD) sind auf zwei unterschiedlichen Polypeptidketten gebunden. So sind die beiden spektroskopisch unterscheidbaren Eisen-Schwefel-Zentren und das FAD in der XdhA-Untereinheit und der Moco in der XdhB-Untereinheit gebunden. Im ersten Teil dieser Arbeit sollte untersucht werden, warum die R. capsulatus XDH ein Dimer bildet und ob ein intramolekularer Elektronentransfer existiert. Daf{\"u}r wurde eine chim{\"a}re XDH-Variante [(α)₂(β₁wt/β₂E730A)] erzeugt, welche eine aktive und eine inaktive XdhB-Untereinheit tr{\"a}gt. Mit Hilfe von Reduktionsspektren sowie mit der Bestimmung der kinetischen Parameter f{\"u}r die Substrate Xanthin und NAD+ konnte gezeigt werden, dass die chim{\"a}re XDH-Variante katalytisch halb so aktiv war, wie der auf gleiche Weise gereinigte XDH-Wildtyp. Dies verdeutlicht, dass die noch aktive Untereinheit der Chim{\"a}ren selbstst{\"a}ndig und unabh{\"a}ngig Substrat binden und hydroxylieren kann und ein intramolekularer Elektronentransfer zwischen den beiden XdhB-Untereinheiten nicht stattfindet. Ein weiteres Ziel war die funktionelle Charakterisierung der Mus musculus AOX1 sowie der humanen AOX1 hinsichtlich ihrer Substratspezifit{\"a}ten und ihrer biophysikalischen Eigenschaften sowie der Charakterisierung der konservierten Aminos{\"a}uren im aktiven Zentrum der mAOX1. Da bislang noch kein heterologes Expressionssystem f{\"u}r ein aktives und stabiles rekombinantes AO-Protein existierte, wurde ein E. coli Expressionssystem mit der gleichzeitigen Expression der entsprechenden Mocosulfurase f{\"u}r mAOX1 und hAOX1 in dieser Arbeit etabliert. Mit Hilfe dieser Koexpression konnte die Aktivit{\"a}t der rekombinanten mAOX1 um 50 \% gesteigert werden, wenn gleich auch der sulfurierte Moco-Anteil nur 20 \% betrug. Um die konservierten Aminos{\"a}uren im aktiven Zentrum hinsichtlich ihrer Funktion der Substratbindung zu charakterisieren, wurden folgende Varianten erzeugt: V806E, M884R, V806/M884R sowie E1265Q. Mit Hilfe von kinetischen Substratuntersuchungen konnte gezeigt werden, dass die beiden Aminos{\"a}uren Val806 und Met884 f{\"u}r die Erkennung und die Stabilisierung von Aldehyden und N-Heterozyklen essentiell sind. Ein Austausch dieser beiden gegen Glutamat bzw. Arginin (wie bei R. capsulatus XDH) zeigte jedoch keine Xanthin- oder Hypoxanthinumsetzung. F{\"u}r das Glu1265 wurde ebenfalls die Rolle als die Katalyse initiierende Aminos{\"a}ure belegt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grauf2009,
  author    = {Grauf, Coronula},
  title     = {Brutaktivit{\"a}t und Verhalten der Kiwis (Apteryx mantelli) im Zoo Berlin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-43709},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Der Streifenkiwi (Apteryx mantelli) kommt im Freiland nur auf der Nordinsel Neuseelands vor. Aufgrund des gef{\"a}hrdeten Bestands ist eine sich selbst erhaltene Zoopopulation wichtig. Kenntnisse des Verhaltens helfen, die Anspr{\"u}che der Tiere zu verstehen. Zudem k{\"o}nnen sie dar{\"u}ber Auskunft geben, inwiefern das Wohlbefinden eines Tieres gegeben ist. Durch die Untersuchung der Brutaktivit{\"a}t sollte ein {\"U}berblick {\"u}ber den allgemeinen Verlauf der Brut gegeben und Aktivit{\"a}tsmuster f{\"u}r den Berliner Hahn erarbeitet werden, um den Verlauf zuk{\"u}nftiger Bruten einsch{\"a}tzen und eventuell positiv beeinflussen zu k{\"o}nnen. Dazu kamen die Untersuchung der t{\"a}glichen Aktivit{\"a}t einer Henne sowie Beobachtungen des Verhaltens der Tiere. Diese dienten der Bestandsaufnahme der gezeigten Verhaltensweisen und sollten zusammen mit der Aktivit{\"a}t die Grundlage zur Einsch{\"a}tzung bilden, ob die Anspr{\"u}che der Kiwis im Zoo Berlin erf{\"u}llt werden, und Hinweise zur Verbesserung der Haltung geben. Die Brutaktivit{\"a}t des Hahnes konnte {\"u}ber drei Brutperioden hinweg detailliert dargestellt werden und zeigte, dass nicht nur innerhalb der Art sondern bei einem einzigen Tier unter {\"a}hnlichen Bedingungen die Variabilit{\"a}t so groß sein kann, dass sie f{\"u}r Vorhersagen {\"u}ber den Erfolg einer Brut nicht geeignet ist. Im Zusammenhang mit der Aktivit{\"a}t der Henne ließen sich keine Auff{\"a}lligkeiten erkennen, die auf eine allgemeine St{\"o}rung der Tiere schließen lassen oder f{\"u}r eine Beeintr{\"a}chtigung der Brut verantwortlich gemacht werden k{\"o}nnten. Soweit aus den Beobachtungen im Freiland geschlossen werden kann, scheinen die Kiwis im Zoo ein weitgehend nat{\"u}rliches Verhalten zu zeigen. Die Haltungsbedingungen scheinen den Anspr{\"u}chen der Tiere zu entsprechen. Es ließen sich nur bedingt Strategien entwickeln, um die Bedingungen f{\"u}r die Brut und damit f{\"u}r die Nachzucht zu verbessern, da sich die Aktivit{\"a}t des Hahnes w{\"a}hrend der Brut von Jahr zu Jahr als unerwartet variabel erwies. F{\"u}r ein weiteres Verst{\"a}ndnis des Brutverhaltens und eine m{\"o}gliche Verbesserung der Bedingungen w{\"a}re eine Untersuchung zum Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Brutaktivit{\"a}t des Hahnes w{\"u}nschenswert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Huber2010,
  author    = {Huber, Veronika Emilie Charlotte},
  title     = {Climate impact on phytoplankton blooms in shallow lakes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-42346},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Lake ecosystems across the globe have responded to climate warming of recent decades. However, correctly attributing observed changes to altered climatic conditions is complicated by multiple anthropogenic influences on lakes. This thesis contributes to a better understanding of climate impacts on freshwater phytoplankton, which forms the basis of the food chain and decisively influences water quality. The analyses were, for the most part, based on a long-term data set of physical, chemical and biological variables of a shallow, polymictic lake in north-eastern Germany (M{\"u}ggelsee), which was subject to a simultaneous change in climate and trophic state during the past three decades. Data analysis included constructing a dynamic simulation model, implementing a genetic algorithm to parameterize models, and applying statistical techniques of classification tree and time-series analysis. Model results indicated that climatic factors and trophic state interactively determine the timing of the phytoplankton spring bloom (phenology) in shallow lakes. Under equally mild spring conditions, the phytoplankton spring bloom collapsed earlier under high than under low nutrient availability, due to a switch from a bottom-up driven to a top-down driven collapse. A novel approach to model phenology proved useful to assess the timings of population peaks in an artificially forced zooplankton-phytoplankton system. Mimicking climate warming by lengthening the growing period advanced algal blooms and consequently also peaks in zooplankton abundance. Investigating the reasons for the contrasting development of cyanobacteria during two recent summer heat wave events revealed that anomalously hot weather did not always, as often hypothesized, promote cyanobacteria in the nutrient-rich lake studied. The seasonal timing and duration of heat waves determined whether critical thresholds of thermal stratification, decisive for cyanobacterial bloom formation, were crossed. In addition, the temporal patterns of heat wave events influenced the summer abundance of some zooplankton species, which as predators may serve as a buffer by suppressing phytoplankton bloom formation. This thesis adds to the growing body of evidence that lake ecosystems have strongly responded to climatic changes of recent decades. It reaches beyond many previous studies of climate impacts on lakes by focusing on underlying mechanisms and explicitly considering multiple environmental changes. Key findings show that climate impacts are more severe in nutrient-rich than in nutrient-poor lakes. Hence, to develop lake management plans for the future, limnologists need to seek a comprehensive, mechanistic understanding of overlapping effects of the multi-faceted human footprint on aquatic ecosystems.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Becker2009,
  author    = {Becker, Marion},
  title     = {Bedeutung eines hydrophoben Seitenkettenstapels f{\"u}r Stabilit{\"a}t, Faltung und Struktur des P22 Tailspikeproteins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-42674},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das homotrimere Tailspikeadh{\"a}sin des Bakteriophagen P22 ist ein etabliertes Modellsystem, dessen Faltung, Assemblierung und Stabilit{\"a}t in vivo und in vitro umfassend charakterisiert ist. Das zentrale Strukturmotiv des Proteins ist eine parallele beta-Helix mit 13 Windungen, die von einer N‑terminalen Kapsidbindedom{\"a}ne und einer C‑terminalen Trimerisierungsdom{\"a}ne flankiert wird. Jede Windung beinhaltet drei kurze beta-Str{\"a}nge, die durch turns und loops unterschiedlicher L{\"a}nge verbunden sind. Durch den sich strukturell wiederholenden, spulenf{\"o}rmigen Aufbau formen beta-Str{\"a}nge benachbarter Windungen elongierte beta-Faltbl{\"a}tter. Das Lumen der beta-Helix beinhaltet gr{\"o}ßtenteils hydrophobe Seitenketten, welche linear und sehr regelm{\"a}ßig entlang der L{\"a}ngsachse gestapelt sind. Eine hoch repetitive Struktur, ausgedehnte beta-Faltbl{\"a}tter und die regelm{\"a}ßige Anordnung von {\"a}hnlichen oder identischen Seitenketten entlang der beta-Faltblattachse sind ebenfalls typische Kennzeichen von Amyloidfibrillen, die bei Proteinfaltungskrankheiten wie Alzheimer, der Creutzfeld-Jakob-Krankheit, Chorea Huntington und Typ-II-Diabetes gebildet werden. Es wird vermutet, dass die hohe Stabilit{\"a}t des Tailspikeproteins und auch die der Amyloidfibrille durch Seitenkettenstapelung, einem geordneten Netzwerk von Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen und den rigiden, oligomeren Verbund bedingt ist. Um den Einfluss der Seitenkettenstapelung auf die Stabilit{\"a}t, Faltung und Struktur des P22 Tailspikeproteins zu untersuchen, wurden sieben Valine in einem im Lumen der beta-Helix begrabenen Seitenkettenstapel gegen das kleinere und weniger hydrophobe Alanin und das volumin{\"o}sere Leucin substituiert. Der Einfluss der Mutationen wurde anhand zweier Tailspikevarianten, dem trimeren, N‑terminal verk{\"u}rzten TSPdeltaN‑Konstrukt und der monomeren, isolierten beta-Helix Dom{\"a}ne analysiert. Generell wurde in den Experimenten deutlich, dass Mutationen zu Alanin st{\"a}rkere Effekte ausl{\"o}sen als Mutationen zu Leucin. Die dichte und hydrophobe Packung im Kern der beta-Helix bildet somit die Basis f{\"u}r Stabilit{\"a}t und Faltung des Proteins. Anhand hoch aufgel{\"o}ster Kristallstrukturen jeweils zweier Alanin‑ und Leucin‑Mutanten konnte verdeutlicht werden, dass das Strukturmotiv der parallelen beta-Helix stark formbar ist und mutationsbedingte {\"A}nderungen des Seitenkettenvolumens durch kleine und lokale Verschiebung der Haupt‑ und Seitenketten ausgeglichen werden, sodass m{\"o}gliche Kavit{\"a}ten gef{\"u}llt und sterische Spannung abgebaut werden k{\"o}nnen. Viele Mutanten zeigten in vivo und in vitro einen temperatursensitiven Faltungsph{\"a}notyp (temperature sensitive for folding, tsf), d.h. bei Temperaturerh{\"o}hung waren die Ausbeuten des N‑terminal verk{\"u}rzten Trimers im Vergleich zum Wildtyp deutlich verringert. Weiterf{\"u}hrende Experimente zeigten, dass der tsf‑Ph{\"a}notyp durch die Beeinflussung unterschiedlicher Stadien des Reifungsprozesses oder auch durch die Verminderung der kinetischen Stabilit{\"a}t des nativen Trimers ausgel{\"o}st wurde. Durch Untersuchungen am vollst{\"a}ndigen und am N‑terminal verk{\"u}rzten Wildtypprotein wurde gezeigt, dass die Entfaltungsreaktion des Tailspiketrimers komplex ist. Die Verl{\"a}ufe der Kinetiken folgen zwar einem apparenten Zweizustandsverhalten, jedoch sind bei Darstellung der Entfaltungs{\"a}ste im Chevronplot die Abh{\"a}ngigkeiten der Geschwindigkeitskonstanten vom Denaturierungsmittel nicht linear, sondern in unterschiedliche Richtungen gew{\"o}lbt. Dieses Verhalten k{\"o}nnte durch ein hoch energetisches Entfaltungsintermediat, einen breiten {\"U}bergangsbereich oder parallele Entfaltungswege hervorgerufen sein. Mit Hilfe der monomeren, isolierten beta-Helix Dom{\"a}ne, bei der die N‑terminale Capsidbindedom{\"a}ne und die C‑terminale Trimerisierungsdom{\"a}ne deletiert sind und welche als unabh{\"a}ngige Faltungseinheit fungiert, wurde gezeigt, dass alle Mutanten im Harnstoff‑induzierten Gleichgewicht analog zum Wildtypprotein einem Zweizustandsverhalten mit vergleichbaren Kooperativit{\"a}ten folgen. Die konformationellen Stabilit{\"a}ten von in der beta-Helix zentral gelegenen Alanin‑ und Leucin‑Mutanten sind stark vermindert, w{\"a}hrend Mutationen in {\"a}ußeren Bereichen der Dom{\"a}ne keinen Einfluss auf die Stabilit{\"a}t der beta-Helix haben. Bei Verl{\"a}ngerung der Inkubationszeiten der Gleichgewichtsexperimente konnte die langsame Bildung von Aggregaten im {\"U}bergangsbereich der destabilisierten Mutanten detektiert werden. Die in der Arbeit erlangten Erkenntnisse lassen vermuten, dass die isolierte beta-Helix einem f{\"u}r die Reifung des Tailspikeproteins entscheidenden thermolabilen Faltungsintermediat auf Monomerebene sehr {\"a}hnlich ist. Im Intermediat ist ein zentraler Kern, der die Windungen 4 bis 7 und die „R{\"u}ckenflosse" beinhaltet, stabilit{\"a}tsbestimmend. Dieser Kern k{\"o}nnte als Faltungsnukleus dienen, an den sich sequenziell weitere Helixwindungen anlagern und im Zuge der „Monomerreifung" kompaktieren.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Witte2009,
  author    = {Witte, Jeannine},
  title     = {Rhabdomerorganisation und -morphogenese im Komplexauge von Drosophila},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41847},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Sehzellen von Insekten sind epitheliale Zellen mit einer charakteristischen, hochpolaren Morphologie und Organisation. Die molekularen Komponenten der Sehkaskade befinden sich im Rhabdomer, einem Saum dicht gepackter Mikrovilli entlang der Sehzelle. Bereits in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde beschrieben, dass die Mikrovilli entlang einer Sehzelle eine unterschiedliche Ausrichtung besitzen, oder in anderen Worten, die Rhabdomere entlang der Sehzell-L{\"a}ngsachse verdreht sind. So sind in den Sehzellen R1-R6 bei dipteren Fliegen (Calliphora, Drosophila) die Mikrovilli im distalen und proximalen Bereich eines Rhabdomers etwa rechtwinkelig zueinander angeordnet. Dieses Ph{\"a}nomen wird in der Fachliteratur als rhabdomere twisting bezeichnet und reduziert die Empfindlichkeit f{\"u}r polarisiertes Licht. Es wurde f{\"u}r das Drosophila-Auge gezeigt, dass diese strukturelle Asymmetrie der Sehzellen mit einer molekularen Asymmetrie in der Verteilung phosphotyrosinierter Proteine an die Stielmembran (einem nicht-mikrovill{\"a}ren Bereich der apikalen Plasmamembran) einhergeht. Zudem wurde gezeigt, dass die immuncytochemische Markierung mit anti-Phosphotyrosin (anti-PY) als lichtmikroskopischer Marker f{\"u}r das rhabdomere twisting verwendet werden kann. Bisher wurde haupts{\"a}chlich die physiologische Bedeutung der Rhabdomerverdrehung untersucht. Es ist wenig {\"u}ber die entwicklungs- und zellbiologischen Grundlagen bekannt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Identit{\"a}t der phosphotyrosinierten Proteine an der Stielmembran zu kl{\"a}ren und ihre funktionelle Bedeutung f{\"u}r die Entwicklung des rhabdomere twisting zu analysieren. Zudem sollte untersucht werden, welchen Einfluss die inneren Sehzellen R7 und R8 auf die Verdrehung der Rhabdomere von R1-R6 haben. F{\"u}r die zwei Proteinkinasen Rolled (ERK) und Basket (JNK) vom Typ der Mitogen-aktivierten Proteinkinasen (MAPK) konnte ich zeigen, dass sie in ihrer aktivierten (= phosphorylierten) Form (pERK bzw. pJNK) eine asymmetrische Verteilung an der Stielmembran aufweisen vergleichbar der Markierung mit anti-PY. Weiterhin wurde diese asymmetrische Verteilung von pERK und pJNK ebenso wie die von PY erst kurz vor Schlupf der Fliegen (bei ca. 90\% pupaler Entwicklung) etabliert. Durch Pr{\"a}inkubationsexperimente mit anti-PY wurde die Markierung mit anti-pERK bzw. anti-pJNK unterbunden. Diese Ergebnisse sprechen daf{\"u}r, dass pERK und pJNK zu den Proteinen geh{\"o}ren, die von anti-PY an der Stielmembran erkannt werden. Da es sich bei ERK und JNK um Kinasen handelt, ist es naheliegend, dass diese an der Entwicklung des rhabdomere twisting beteiligt sein k{\"o}nnten. Diese Hypothese wurde durch die Analyse von hypermorphen (rl SEM)und hypomorphen (rl 1/rl 10a) Rolled-Mutanten {\"u}berpr{\"u}ft. In der rl SEM-Mutante mit erh{\"o}hter Aktivit{\"a}t der Proteinkinase erfolgte die asymmetrische Positionierung von pERK an der Stielmembran sowie die Mikrovillikippung schon zu einem fr{\"u}heren Zeitpunkt in der pupalen Entwicklung. Im adulten Auge war die anti-PY-Markierung im distalen Bereich der Sehzellen intensiver sowie der Kippwinkel vergr{\"o}ßert. In der rl 1/rl 10a-Mutanten mit reduzierter Kinaseaktivit{\"a}t waren die anti-PY-Markierung und der Kippwinkel im proximalen Bereich der Sehzellen verringert. Die Proteinkinase ERK hat somit einen Einfluss auf die zeitliche Etablierung des rhabdomere twisting wie auch auf dessen Auspr{\"a}gung im Adulttier. Die Rhabdomerverdrehung sowie die {\"A}nderung im anti-PY-Markierungsmuster erfolgen an den Sehzellen R1-R6 relativ abrupt auf halber Ommatidienl{\"a}nge, dort wo das Rhabdomer von R7 endet und das von R8 beginnt. Es stellte sich deshalb die Frage, ob die Rhabdomerverdrehung an R1-R6 durch die Sehzelle R7 und/oder R8 beeinflusst wird. Um dieser Frage nachzugehen wurden Mutanten analysiert, denen die R7- oder die R8-Photorezeptoren bzw. R7 und R8 fehlten. Das wichtigste Ergebnis dieser Untersuchungen war, dass bei Fehlen von R8 die Rhabdomerverdrehung bei R1-R6 nach keinen erkennbaren Regeln erfolgt. R8 ist somit Voraussetzung f{\"u}r die Etablierung der Rhabdomerverdrehung in R1-R6. Folgendes Modell wurde auf Grundlage dieses und weiterer Ergebnisse erarbeitet: Im dritten Larvenstadium rekrutiert R8 die Sehzellpaare R2/R5, R3/R4 und R1/R6. Dabei werden R1-R6 durch den Kontakt zu R8 „polarisiert". Abschließend wird R7 durch R8 rekrutiert. Dies f{\"u}hrt zu einer Fixierung der Polarit{\"a}t von R1-R6 durch R7. Die Ausf{\"u}hrung der Mikrovillikippung anhand der festgelegten Polarit{\"a}t erfolgt in der sp{\"a}ten Puppenphase. Die Proteinkinase ERK ist an diesem letzten Morphogeneseprozess beteiligt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Krebs2009,
  author    = {Krebs, Jonas},
  title     = {Molecular and physiological characterisation of selected DOF transcription factors in the model plant Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41831},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {About 2,000 of the more than 27,000 genes of the genetic model plant Arabidopsis thaliana encode for transcription factors (TFs), proteins that bind DNA in the promoter region of their target genes and thus act as transcriptional activators and repressors. Since TFs play essential roles in nearly all biological processes, they are of great scientific and biotechnological interest. This thesis concentrated on the functional characterisation of four selected members of the Arabidopsis DOF-family, namely DOF1.2, DOF3.1, DOF3.5 and DOF5.2, which were selected because of their specific expression pattern in the root tip, a region that comprises the stem cell niche and cells for the perception of environmental stimuli. DOF1.2, DOF3.1 and DOF3.5 are previously uncharacterized members of the Arabidopsis DOF-family, while DOF5.2 has been shown to be involved in the phototrophic flowering response. However, its role in root development has not been described so far. To identify biological processes regulated by the four DOF proteins in detail, molecular and physiological characterization of transgenic plants with modified levels of DOF1.2, DOF3.1, DOF3.5 and DOF5.2 expression (constitutive and inducible over-expression, artificial microRNA) was performed. Additionally expression patterns of the TFs and their target genes were analyzed using promoter-GUS lines and publicly available microarray data. Finally putative protein-protein interaction partners and upstream regulating TFs were identified using the yeast two-hybrid and one-hybrid system. This combinatorial approach revealed distinct biological functions of DOF1.2, DOF3.1, DOF3.5 and DOF5.2 in the context of root development. DOF1.2 and DOF3.5 are specifically and exclusively expressed in the root cap, including the central root cap (columella) and the lateral root cap, organs which are essential to direct oriented root growth. It could be demonstrated that both genes work in the plant hormone auxin signaling pathway and have an impact on distal cell differentiation. Altered levels of gene expression lead to changes in auxin distribution, abnormal cell division patterns and altered root growth orientation. DOF3.1 and DOF5.2 share a specific expression pattern in the organizing centre of the root stem cell niche, called the quiescent centre. Both genes redundantly control cell differentiation in the root´s proximal meristem and unravel a novel transcriptional regulation pathway for genes enriched in the QC cells. Furthermore this work revealed a novel bipartite nuclear localisation signal being present in the protein sequence of the DOF TF family from all sequenced plant species. Summing up, this work provides an important input into our knowledge about the role of DOF TFs during root development. Future work will concentrate on revealing the exact regulatory networks of DOF1.2, DOF3.1, DOF3.5 and DOF5.2 and their possible biotechnological applications.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Voss2009,
  author    = {Voss, Insa},
  title     = {Die Bedeutung der Paarbindung f{\"u}r das Fortpflanzungspotential von Papageienv{\"o}geln (Psittaciformes) : vergleichende Untersuchung zu Hormonstatus und Verhalten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41596},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Zum Erhalt vom Aussterben bedrohter Papageienv{\"o}gel (Psittaciformes) ist die Nachzucht in Menschenobhut neben dem Erhalt freilebender Populationen von großer Bedeutung, die Reproduktion bestimmter Arten gelingt allerdings nur unzureichend. Als Hauptgrund daf{\"u}r gilt die Zwangsverpaarung im Rahmen von Zuchtprogrammen (Beispiel: Europ{\"a}isches Erhaltungszuchtprogramm, EEP), hier werden Brutpaare haupts{\"a}chlich nach genetischen Aspekten zusammengestellt. Der reproduktive Erfolg ist bei den meisten Papageienarten, die in dauerhaften Paarbindungen leben (perennial monogamy), eng der Paarbindung korreliert. Eine freie Partnerwahl ist demnach von großer Bedeutung f{\"u}r die Zucht in Menschenobhut, im Rahmen von Erhaltungszuchtprogrammen jedoch nur selten m{\"o}glich. Das Ziel der Untersuchung war, eine wissenschaftlich begr{\"u}ndete Methode zu entwickeln, durch die es m{\"o}glich sein soll, das Fortpflanzungspotential von Brutpaaren der Gattung Ara anhand der Paarbindung zu bestimmen. Daf{\"u}r wurde die Bedeutung der Qualit{\"a}t der Paarbindung der Brutpaare f{\"u}r den Lebens-Reproduktionserfolg (Lifetime-reproductive success, LRS) untersucht. Die Datenaufnahme erfolgte in dem Zuchtzentrum 'La Vera' der Loro Parque Fundaci{\´o}n auf Teneriffa/ Spanien. Hier wurden in den Jahren 2006 und 2007 21 Brutpaare der Gattung Ara untersucht. Die Paarbindung wurde zum Einen durch typisches Paarbindungsverhalten und zum Anderen durch die physiologische Abstimmung der einzelnen Brutpaare anhand der Aussch{\"u}ttung des Steroidhormons Testosteron dargestellt. Das Paarbindungsverhalten setzte sich aus der ‚Abstimmung der Tagesaktivit{\"a}t', dem ‚Kontaktverhalten' und den ‚sozialen Interaktionen' zusammen. Zur Abstimmung der Tagesaktivit{\"a}t z{\"a}hlten die Verhaltensweisen Ruhen, Sitzen, Nahrungsaufnahme, Gefiederpflege, Besch{\"a}ftigung und Lokomotion. Unter Kontaktverhalten wurden das {\"U}berschreiten der Individualdistanz bei bestimmten Verhaltensweisen und die Rollenverteilung der Geschlechter untersucht. Unter ‚sozialen Interaktionen' wurden die Dauer und der H{\"a}ufigkeit der sozialen Gefiederpflege und der Sozialen Index zusammengefasst. Bei der sozialen Gefiederpflege wurde die Dauer und die H{\"a}ufigkeit der Phasen erhoben, sowie der jeweilige Initiator dieser Interaktion. Zus{\"a}tzlich wurde untersucht, welches Geschlecht, wie h{\"a}ufig und mit welcher Dauer aktiv an der sozialen Gefiederpflege beteiligt war. Aus den Beobachtungen wurde der soziale Index berechnet, der angibt, wie das Verh{\"a}ltnis sozio-positiver zu agonistischen Interaktionen f{\"u}r jedes Individuum, sowie das Paar an sich ist. Zur Messung der Testosteron-Aussch{\"u}ttung der Partnertiere wurden von September bis November 2007 {\"u}ber einen Zeitraum von 9 Wochen jede Woche einmal f{\"u}r jedes Individuum Kotproben gesammelt. Mit der Analyse der Proben wurde das Veterin{\"a}r-Physiologisch-Chemische-Institut der Universit{\"a}t Leipzig unter der Leitung von Prof. Dr. Almuth Einspanier beauftragt. Zur Ermittlung des Hormongehalts in den gewonnenen Kotproben diente ein kompetitiver Doppelantik{\"o}rper-Enzymimmunoassay (EIA). Das Fortpflanzungspotential wurde {\"u}ber die Anzahl der Eier, Gelege und Jungtiere, sowie {\"u}ber die Gelegegr{\"o}ße dargestellt. Diese Daten geben, bezogen auf die Dauer der Paarbindung, Auskunft {\"u}ber die Produktivit{\"a}t eines Brutpaares, anhand dessen zus{\"a}tzlich ein Produktivit{\"a}ts-Koeffizient berechnet wurde. Des weiteren sollte die Anzahl der von einem Brutpaar selbst{\"a}ndig großgezogenen Jungtiere Auskunft {\"u}ber die F{\"a}higkeit zur kooperativen Jungenaufzucht geben. Zur Untersuchung der Bedeutung der Paarbindungsqualit{\"a}t wurden Diskriminanzfunktionsanalysen und Regressionsanalysen durchgef{\"u}hrt, wozu die untersuchten Brutpaare anhand ihres Fortpflanzungspotentials in verschiedene Gruppen eingeteilt wurden. Anhand der Ergebnisse der Studie konnte gezeigt werden, dass das Fortpflanzungspotential von Brutpaaren von verschiedenen Kriterien, die die Paarbindungsqualit{\"a}t charakterisieren, abh{\"a}ngt. Dabei ist zwischen der Produktivit{\"a}t und der F{\"a}higkeit zur kooperativen Jungenaufzucht zu unterscheiden. Die Produktivit{\"a}t eines Paares wurde hinsichtlich der abgestimmten Tagesaktivit{\"a}t positiv vom synchronen Ruhen mit dem Partner beeinflusst, sowie von der H{\"a}ufigkeit und Dauer der vom Weibchen ausgehenden sozialen Gefiederpflege. Brutpaare mit hoher Produktivit{\"a}t waren zudem {\"u}ber eine hohe ‚intra-Paar Fluktuation' des Steroidhormons Testosteron gekennzeichnet. Die Brutpaare, die in der Lage sind, ihre Jungtiere in Kooperation großzuziehen, zeigten ebenfalls einen hohen Anteil zeitlich mit dem Partner abgestimmter Ruhephasen, zudem h{\"a}ufiges Ruheverhalten in K{\"o}rperkontakt zum Partner und ein hohes zeitliches Investment der M{\"a}nnchen bei der Initiierung und Durchf{\"u}hrung sozialer Gefiederpflege. Dar{\"u}ber hinaus zeigten M{\"a}nnchen, die einen Beitrag zur kooperativen Jungenaufzucht leisten, eine wesentlich geringere durchschnittliche Testosteron-Konzentration - bezogen auf den Untersuchungszeitraum, als M{\"a}nnchen, die Brutpaaren angeh{\"o}ren, die nicht zur selbst{\"a}ndigen Jungenaufzucht f{\"a}hig sind. Dieses Ergebnis spiegelt die Bedeutung von Testosteron bei der elterlichen F{\"u}rsorge wider und bietet einen Anhaltspunkt f{\"u}r weitere Untersuchungen. Die Untersuchung konnte zeigen, dass es m{\"o}glich und sinnvoll ist, das individuelle Verhalten von Tieren in Menschenobhut f{\"u}r den Erhalt bedrohter Tierarten einzusetzen. Weitere, auf dieser Studie aufbauende Untersuchungen sollten zum Ziel haben, zuverl{\"a}ssig die Brutpaare erkennbar zu machen, die {\"u}ber ein gutes Fortpflanzungspotential verf{\"u}gen. Auf diese Weise kann unzureichender Reproduktionserfolg bedrohter Papageienarten in Menschenobhut infolge von Zwangsverpaarung minimiert werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Nagel2009,
  author    = {Nagel, Birgit},
  title     = {Entwicklung biohybrider Redoxsysteme auf der Grundlage "smarter" Redoxpolymere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41424},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {In dieser Arbeit wird die Entwicklung und Charakterisierung neuer „smarter" Redoxhydrogele mit drei verschiedenen funktionellen Eigenschaften und deren erfolgreicher Einsatz zur elektrochemischen Kontaktierung von Oxidoreduktasen beschrieben. Diese neuen Redoxpolymere 1. tragen kovalent integrierte Redoxzentren umgeben von einer hydrophilen Polymermatrix, 2. reaktive Kopplungsgruppen f{\"u}r den Aufbau selbstassemblierter Polymerschichten auf Elektrodenoberfl{\"a}chen und 3. lassen sich in ihrer Redoxaktivit{\"a}t durch Verwendung „intelligenter" Polymere {\"u}ber externe Stimuli kontrollieren. Die Redoxhydrogele wurden nach dem Vorbild eines Baukastensystems in einfachen Ein-Stufen-Synthesen synthetisiert. Dazu wurden verschiedene Redoxzentren (Ferrocen, 1,10-Phenanthrolin-5,6-dion und 4-Carboxy-2,5,7-Trinitro-9-fluorenon), reaktive Kopplungsgruppen (Epoxy-, Amino-, Thiol- oder Disulfidfunktionen) und Polymermatrices (Poly-(N-Isopropylacrylamid) (PNIPAM) und Poly(ethylenglykolmethacrylat) (PEGMA)) in unterschiedlichen Zusammensetzungen miteinander copolymerisiert. Die Polymere wurden in Form von d{\"u}nnen Polymerfilmen {\"u}ber die wiederholenden Funktionalit{\"a}ten auf Elektrodenoberfl{\"a}chen aufgebracht und physiko- und elektrochemisch charakterisiert. Durch die erstmals gezeigte, derartige Ankopplung der Polymere, entstehen dreidimensionale, hydrophile selbstassemblierte Polymerschichten. Die Elektronentransferwege sind kurz und der Elektronentransfer effizient. Diese Polymer-modifizierten Elektroden wurden f{\"u}r die Kontaktierung von zwei exemplarisch ausgew{\"a}hlten Oxidoreduktasen eingesetzt, die Nicotins{\"a}ureamid-adenin-dinucleotid-abh{\"a}ngige Glucosedehydrogenase (NAD-GDH), welche ein freibewegliches Coenzym und die Pyrrolochinolinchinon-abh{\"a}ngige Glucosedehydrogenase (PQQ-GDH), welche ein prosthetisches Coenzym verwenden. Die Redoxaktivit{\"a}ten des PNIPAMFoxy- und PEGMA-Fc-Polymers ließen sich durch externe Stimuli in Form von Temperatur und Calciumkonzentrationen kontrollieren. Ein Modell f{\"u}r die Komplexierung der Calciumionen durch die PEG-Seitenketten unter Ausbildung Kronenether-{\"a}hnlicher Strukturen und der daraus resultierenden Steigerung des Elektronentransfers wurde gezeigt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Childs2010,
  author    = {Childs, Liam H.},
  title     = {Bioinformatics approaches to analysing RNA mediated regulation of gene expression},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41284},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {The genome can be considered the blueprint for an organism. Composed of DNA, it harbours all organism-specific instructions for the synthesis of all structural components and their associated functions. The role of carriers of actual molecular structure and functions was believed to be exclusively assumed by proteins encoded in particular segments of the genome, the genes. In the process of converting the information stored genes into functional proteins, RNA - a third major molecule class - was discovered early on to act a messenger by copying the genomic information and relaying it to the protein-synthesizing machinery. Furthermore, RNA molecules were identified to assist in the assembly of amino acids into native proteins. For a long time, these - rather passive - roles were thought to be the sole purpose of RNA. However, in recent years, new discoveries have led to a radical revision of this view. First, RNA molecules with catalytic functions - thought to be the exclusive domain of proteins - were discovered. Then, scientists realized that much more of the genomic sequence is transcribed into RNA molecules than there are proteins in cells begging the question what the function of all these molecules are. Furthermore, very short and altogether new types of RNA molecules seemingly playing a critical role in orchestrating cellular processes were discovered. Thus, RNA has become a central research topic in molecular biology, even to the extent that some researcher dub cells as "RNA machines". This thesis aims to contribute towards our understanding of RNA-related phenomena by applying Bioinformatics means. First, we performed a genome-wide screen to identify sites at which the chemical composition of DNA (the genotype) critically influences phenotypic traits (the phenotype) of the model plant Arabidopsis thaliana. Whole genome hybridisation arrays were used and an informatics strategy developed, to identify polymorphic sites from hybridisation to genomic DNA. Following this approach, not only were genotype-phenotype associations discovered across the entire Arabidopsis genome, but also regions not currently known to encode proteins, thus representing candidate sites for novel RNA functional molecules. By statistically associating them with phenotypic traits, clues as to their particular functions were obtained. Furthermore, these candidate regions were subjected to a novel RNA-function classification prediction method developed as part of this thesis. While determining the chemical structure (the sequence) of candidate RNA molecules is relatively straightforward, the elucidation of its structure-function relationship is much more challenging. Towards this end, we devised and implemented a novel algorithmic approach to predict the structural and, thereby, functional class of RNA molecules. In this algorithm, the concept of treating RNA molecule structures as graphs was introduced. We demonstrate that this abstraction of the actual structure leads to meaningful results that may greatly assist in the characterization of novel RNA molecules. Furthermore, by using graph-theoretic properties as descriptors of structure, we indentified particular structural features of RNA molecules that may determine their function, thus providing new insights into the structure-function relationships of RNA. The method (termed Grapple) has been made available to the scientific community as a web-based service. RNA has taken centre stage in molecular biology research and novel discoveries can be expected to further solidify the central role of RNA in the origin and support of life on earth. As illustrated by this thesis, Bioinformatics methods will continue to play an essential role in these discoveries.},
  language  = {en}
}