TY - THES A1 - Hoffmann, Toni T1 - Cloning and characterisation of the HMA3 gene and its promoter from Arabidopsis halleri (L.) O'Kane and Al'Shehbaz and Arabidopsis thaliana (L.) Heynhold T1 - Klonierung und Charakterisierung des HMA3 Genes und seines Promotors aus Arabidopsis halleri (L.) O'Kane und Al'Shehbaz und Arabidopsis thaliana (L.) Heynhold N2 - Being living systems unable to adjust their location to changing environmental conditions, plants display homeostatic networks that have evolved to maintain transition metal levels in a very narrow concentration range in order to avoid either deficiency or toxicity. Hence, plants possess a broad repertoire of mechanisms for the cellular uptake, compartmentation and efflux, as well as for the chelation of transition metal ions. A small number of plants are hypertolerant to one or a few specific transition metals. Some metal tolerant plants are also able to hyperaccumulate metal ions. The Brassicaceae family member Arabidopis halleri ssp. halleri (L.) O´KANE and AL´SHEHBAZ is a hyperaccumulator of zinc (Zn), and it is closely related to the non-hypertolerant and non-hyperaccumulating model plant Arabidopsis thaliana (L.) HEYNHOLD. The close relationship renders A. halleri a promising emerging model plant for the comparative investigation of the molecular mechanisms behind hypertolerance and hyperaccumulation. Among several potential candidate genes that are probably involved in mediating the zinc-hypertolerant and zinc-hyperaccumulating trait is AhHMA3. The AhHMA3 gene is highly similar to AtHMA3 (AGI number: At4g30120) in A. thaliana, and its encoded protein belongs to the P-type IB ATPase family of integral membrane transporter proteins that transport transition metals. In contrast to the low AtHMA3 transcript levels in A. thaliana, the gene was found to be constitutively highly expressed across different Zn treatments in A. halleri, especially in shoots. In this study, the cloning and characterisation of the HMA3 gene and its promoter from Arabidopsis halleri (L.) O´KANE and AL´SHEHBAZ and Arabidopsis thaliana (L.) HEYNHOLD is described. Heterologously expressed AhHMA3 mediated enhanced tolerance to Zn and to a much lesser degree to cadmium (Cd) but not to cobalt (Co) in metal-sensitive mutant strains of budding yeast. It is demonstrated that the genome of A. halleri contains at least four copies of AhHMA3, AhHMA3-1 to AhHMA3-4. A copy-specific real-time RT-PCR indicated that an AhHMA3-1 related gene copy is the source of the constitutively high transcript level in A. halleri and not a gene copy similar to AhHMA3-2 or AhHMA3-4. In accordance with the enhanced AtHMA3mRNA transcript level in A. thaliana roots, an AtHMA3 promoter-GUS gene construct mediated GUS activity predominantly in the vascular tissues of roots and not in shoots. However, the observed AhHMA3-1 and AhHMA3-2 promoter-mediated GUS activity in A. thaliana or A. halleri plants did not reflect the constitutively high expression of AhHMA3 in shoots of A. halleri. It is suggested that other factors e. g. characteristic sequence inserts within the first intron of AhHMA3-1 might enable a constitutively high expression. Moreover, the unknown promoter of the AhHMA3-3 gene copy could be the source of the constitutively high AhHMA3 transcript levels in A. halleri. In that case, the AhHMA3-3 sequence is predicted to be highly homologous to AhHMA3-1. The lack of solid localisation data for the AhHMA3 protein prevents a clear functional assignment. The provided data suggest several possible functions of the AhHMA3 protein: Like AtHMA2 and AtHMA4 it might be localised to the plasma membrane and could contribute to the efficient translocation of Zn from root to shoot and/or to the cell-to-cell distribution of Zn in the shoot. If localised to the vacuolar membrane, then a role in maintaining a low cytoplasmic zinc concentration by vacuolar zinc sequestration is possible. In addition, AhHMA3 might be involved in the delivery of zinc ions to trichomes and mesophyll leaf cells that are major zinc storage sites in A. halleri. N2 - Pflanzen sind lebende Systeme, die nicht in der Lage sind ihren Standort sich ändernden Umweltbedingungen anzupassen. Infolgedessen weisen Pflanzen homöostatischeNetzwerke auf, welche die Mengen an intrazellulären Übergangsmetallen in einem sehr engen Konzentrationsbereich kontrollieren um somit Vergiftungs- oder Mangelerscheinungen zu vermeiden. Eine kleine Anzahl von Pflanzen ist hypertolerant gegenüber einem oder mehreren Übergangsmetallen. Einige wenige dieser metalltoleranten Pflanzen sind fähig Übergangsmetalle in beträchtlichen Mengen zu speichern, sprich zu hyperakkumulieren, ohne Vergiftungserscheinungen zu zeigen. Die Haller’sche Schaumkresse (Arabidopis halleri ssp. halleri (L.) O´KANE und AL´SHEHBAZ) aus der Familie der Kreuzblütler (Brassicaceae) ist ein solcher Hyperakkumulator für Zink (Zn). Sie ist nah verwandt mit der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana (L.) HEYNHOLD), die jedoch nicht-hypertolerant und nicht-hyperakkumulierend für Übergangsmetalle ist. Diese nahe Verwandtschaft erlaubt vergleichende Studien der molekularen Mechanismen, die Hypertoleranz und Hyperakkumulation zu Grunde liegen. Zu der Gruppe von Kandidatengenen, die möglicherweise von Bedeutung für die Zink-hypertoleranten und -hyperakkumulierenden Eigenschaften von A. halleri sind, gehört AhHMA3, ein Gen mit großer Ähnlichkeit zu AtHMA3 (AGI Nummer: At4g30120) aus A. thaliana. Es kodiert ein Protein aus der Familie transmembraner Übergangsmetall-Transportproteine, den P-typ IB ATPasen. Im Gegensatz zu den niedrigen AtHMA3 Transkriptmengen in A. thaliana wird das AhHMA3 Gen in A. halleri in Gegenwart verschiedener Zn Konzentrationen konstitutiv hoch exprimiert, insbesondere im Spross der Pflanze. Diese Arbeit beschreibt die Klonierung und Charakterisierung des HMA3 Gens und seines Promoters aus A. halleri und A. thaliana. Es wurde gezeigt, dass heterolog exprimiertes AhHMA3 Protein in metallsensitiven Hefestämmen eine erhöhte Toleranz gegenüber Zink und zu einem geringen Grad gegenüber Kadmium (Cd) jedoch nicht gegenüber Kobalt (Co) vermittelt.Weiterhin wurden im Genom von A. halleri mindestens vier AhHMA3 Genkopien, AhHMA3-1 bis AhHMA3-4, nachgewiesen. Eine Genkopie-spezifische Echtzeit-RT-PCR (real-time RT-PCR) deutete darauf hin, dass eine zu AhHMA3-1 und nicht zu AhHMA3-2 oder AhHMA3-4 ähnliche Genkopie die Quelle der konstitutiv hohen Transkriptmengen in A. halleri ist. In Übereinstimmung mit erhöhten mRNS Transkriptmengen inWurzeln von A. thaliana, vermittelte ein AtHMA3 Promoter-GUS (ß-Glucuronidase) Genkonstrukt GUS-Aktivität hauptsächlich in den Leitgeweben der Wurzeln jedoch nicht des Sprosses. Die vermittelte GUS-Aktivität durch Promoterfragmente von AhHMA3-1 und AhHMA3-2 in A. thaliana oder A. halleri Pflanzen spiegelte jedoch nicht die konstitutiv hohe AhHMA3 Expression im Spross von A. halleri wieder. Es wird vermutet, dass andere Faktoren die konstitutiv hohe Expression ermöglichen wie zum Beispiel die gefundenen kopiespezifischen Sequenzinsertionen innerhalb des ersten AhHMA3-1 Introns. Weiterhin ist es denkbar, dass der unbekannte Promoter der AhHMA3-3 Genkopie die Quelle der konstitutiv hohen AhHMA3 Transkriptmengen ist. In diesem Fall wird eine sehr hohe Ähnlichkeit zwischen den Sequenzen von AhHMA3-3 und der AhHMA3-1 vorhergesagt. Es konnten keine deutlichen Ergebnisse zur intrazellulären Lokalisierung gemacht werden, die eine exakte Einordnung der Funktion des AhHMA3 Proteins erlauben würden. Die bisher ermittelten Ergebnisse schlagen jedoch mehrere mögliche Funktionen für AhHMA3 vor: Ähnlich den AhHMA3 homologen Proteinen, AtHMA2 und AtHMA4, könnte AhHMA3 in der Plasmamembran der Zelle sitzen und dort zur effizienten Translokation von Zink aus der Wurzel in den Spross und/oder zur Zell-zu-Zell Verteilung von Zn im Spross beitragen. Falls AhHMA3 in der Membran der Vakuole sitzt, könnte es eine Rolle bei der Aufrechterhaltung niedriger zytoplasmatischer Zinkkonzentrationen durch vakuoläre Zinksequestrierung spielen. Zusätzlich ist es denkbar, dass AhHMA3 an der Abgabe von Zinkionen an Trichome und Blattmesophyllzellen beteiligt ist, die die Haupteinlagerungsorte für Zink in A. halleri darstellen. KW - P-Typ ATPase KW - Übergangsmetalle KW - Hyperakkumulation KW - Zink KW - HMA KW - p-type ATPase KW - transition metals KW - hyperaccumulation KW - zinc KW - HMA Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-15259 ER - TY - JOUR A1 - Schlör, Anja A1 - Hirschberg, Stefan A1 - Ben Amor, Ghada A1 - Meister, Toni Luise A1 - Arora, Prerna A1 - Pöhlmann, Stefan A1 - Hoffmann, Markus A1 - Pfänder, Stephanie A1 - Eddin, Omar Kamal A1 - Kamhieh-Milz, Julian A1 - Hanack, Katja T1 - SARS-CoV-2 neutralizing camelid heavy-chain-only antibodies as powerful tools for diagnostic and therapeutic applications JF - Frontiers in Immunology N2 - Introduction: The ongoing COVID-19 pandemic situation caused by SARS-CoV-2 and variants of concern such as B.1.617.2 (Delta) and recently, B.1.1.529 (Omicron) is posing multiple challenges to humanity. The rapid evolution of the virus requires adaptation of diagnostic and therapeutic applications. Objectives: In this study, we describe camelid heavy-chain-only antibodies (hcAb) as useful tools for novel in vitro diagnostic assays and for therapeutic applications due to their neutralizing capacity. Methods: Five antibody candidates were selected out of a naïve camelid library by phage display and expressed as full length IgG2 antibodies. The antibodies were characterized by Western blot, enzyme-linked immunosorbent assays, surface plasmon resonance with regard to their specificity to the recombinant SARS-CoV-2 Spike protein and to SARS-CoV-2 virus-like particles. Neutralization assays were performed with authentic SARS-CoV-2 and pseudotyped viruses (wildtype and Omicron). Results: All antibodies efficiently detect recombinant SARS-CoV-2 Spike protein and SARS-CoV-2 virus-like particles in different ELISA setups. The best combination was shown with hcAb B10 as catcher antibody and HRP-conjugated hcAb A7.2 as the detection antibody. Further, four out of five antibodies potently neutralized authentic wildtype SARS-CoV-2 and particles pseudotyped with the SARS-CoV-2 Spike proteins of the wildtype and Omicron variant, sublineage BA.1 at concentrations between 0.1 and 0.35 ng/mL (ND50). Conclusion: Collectively, we report novel camelid hcAbs suitable for diagnostics and potential therapy. KW - camelid heavy-chain-only antibodies KW - single domain antibodies KW - nanobodies KW - SARS-CoV-2 KW - neutralization KW - Omicron Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.930975 SN - 1664-3224 SP - 1 EP - 14 PB - Frontiers Media SA CY - Lausanne, Schweiz ER - TY - GEN A1 - Schlör, Anja A1 - Hirschberg, Stefan A1 - Ben Amor, Ghada A1 - Meister, Toni Luise A1 - Arora, Prerna A1 - Pöhlmann, Stefan A1 - Hoffmann, Markus A1 - Pfänder, Stephanie A1 - Eddin, Omar Kamal A1 - Kamhieh-Milz, Julian A1 - Hanack, Katja T1 - SARS-CoV-2 neutralizing camelid heavy-chain-only antibodies as powerful tools for diagnostic and therapeutic applications T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Introduction: The ongoing COVID-19 pandemic situation caused by SARS-CoV-2 and variants of concern such as B.1.617.2 (Delta) and recently, B.1.1.529 (Omicron) is posing multiple challenges to humanity. The rapid evolution of the virus requires adaptation of diagnostic and therapeutic applications. Objectives: In this study, we describe camelid heavy-chain-only antibodies (hcAb) as useful tools for novel in vitro diagnostic assays and for therapeutic applications due to their neutralizing capacity. Methods: Five antibody candidates were selected out of a naïve camelid library by phage display and expressed as full length IgG2 antibodies. The antibodies were characterized by Western blot, enzyme-linked immunosorbent assays, surface plasmon resonance with regard to their specificity to the recombinant SARS-CoV-2 Spike protein and to SARS-CoV-2 virus-like particles. Neutralization assays were performed with authentic SARS-CoV-2 and pseudotyped viruses (wildtype and Omicron). Results: All antibodies efficiently detect recombinant SARS-CoV-2 Spike protein and SARS-CoV-2 virus-like particles in different ELISA setups. The best combination was shown with hcAb B10 as catcher antibody and HRP-conjugated hcAb A7.2 as the detection antibody. Further, four out of five antibodies potently neutralized authentic wildtype SARS-CoV-2 and particles pseudotyped with the SARS-CoV-2 Spike proteins of the wildtype and Omicron variant, sublineage BA.1 at concentrations between 0.1 and 0.35 ng/mL (ND50). Conclusion: Collectively, we report novel camelid hcAbs suitable for diagnostics and potential therapy. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1280 KW - camelid heavy-chain-only antibodies KW - single domain antibodies KW - nanobodies KW - SARS-CoV-2 KW - neutralization KW - Omicron Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-570124 SN - 1866-8372 IS - 1280 ER - TY - CHAP A1 - Wannek, Dshamilja L. M. A1 - Reimold, Wolf Uwe A1 - Thirlwall, Matthew A1 - Hansen, Bent T. A1 - Schulz, Toni A1 - Hoffmann, Michael A1 - Zaag, Patrice T. A1 - Hauser, Natalia A1 - Siegert, Susann T1 - Are there two types of vredefort granophyre? T2 - Meteoritics & planetary science : journal of the Meteoritical Society Y1 - 2015 SN - 1086-9379 SN - 1945-5100 VL - 50 PB - Wiley-Blackwell CY - Hoboken ER - TY - GEN A1 - Reimold, W. U. A1 - Schulz, Toni A1 - Hoffmann, M. A1 - Wannek, Dshamilja A1 - Hauser, N. A1 - van Acken, David A1 - Luguet, A. T1 - VREDEFORT GRANOPHYRE GENESIS: CLUES FROM RE-OS ISOTOPE DATA T2 - Physical review : E, Statistical, nonlinear and soft matter physics Y1 - 2016 SN - 1086-9379 SN - 1945-5100 VL - 51 SP - A533 EP - A533 PB - Wiley-Blackwell CY - Hoboken ER - TY - JOUR A1 - Arnold, Rafael A1 - Balla, Zsolt A1 - Cohen, Susan A1 - Conway-Jones, Ann A1 - Dallapiazza, Michael A1 - Denz, Rebekka A1 - Freud-Kandel, Miri A1 - Griffiths, Toni A1 - Grözinger, Elvira A1 - Himmelmann, Werner A1 - Hiscott, William A1 - Hoffmann, Daniel A1 - Horch, Hans-Otto A1 - Kellner-Rauch, Heike A1 - Lehnguth, Cornelius A1 - Martini, Annett A1 - Pella, Sebastian A1 - Rosner, Anna A1 - Szulc, Michał A1 - Wurbs, Janina A1 - Wynn, Natalie ED - Denz, Rebekka ED - Jurewicz, Grażyna ED - Salzer, Dorothea M. T1 - PaRDeS : Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien e.V. = Einblicke in die ‚British Jewish Studies‘ T1 - PaRDeS : Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien e.V. = Insight into ‘British Jewish Studies’ N2 - PaRDeS. Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien e. V., möchte die fruchtbare und facettenreiche Kultur des Judentums sowie seine Berührungspunkte zur Umwelt in den unterschiedlichen Bereichen dokumentieren. Daneben dient die Zeitschrift als Forum zur Positionierung der Fächer Jüdische Studien und Judaistik innerhalb des wissenschaftlichen Diskurses sowie zur Diskussion ihrer historischen und gesellschaftlichen Verantwortung. N2 - PaRDeS. Journal of the Association of Jewish Studies e. V. The journal aims at documenting the fruitful and multifarious culture of Judaism as well as its relations to its environment within diverse areas of research. In addition, the journal is meant to promote Jewish Studies within academic discourse and discuss its historic and social responsibility. T3 - PaRDeS : Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien e.V. - 18 Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59255 SN - 978-3-86956-177-6 SN - 1614-6492 SN - 1862-7684 IS - 18 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER -