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Carbohydrate recognition is a ubiquitous principle underlying many fundamental biological processes like fertilization, embryogenesis and viral infections. But how carbohydrate specificity and affinity induce a molecular event is not well understood. One of these examples is bacteriophage P22 that binds and infects three distinct Salmonella enterica (S.) hosts. It recognizes and depolymerizes repetitive carbohydrate structures of O antigen in its host´s outer membrane lipopolysaccharide molecule. This is mediated by tailspikes, mainly β helical appendages on phage P22 short non contractile tail apparatus (podovirus). The O antigen of all three Salmonella enterica hosts is built from tetrasaccharide repeating units consisting of an identical main chain with a distinguished 3,6 dideoxyhexose substituent that is crucial for P22 tailspike recognition: tyvelose in S. Enteritidis, abequose in S. Typhimurium and paratose in S. Paratyphi. In the first study the complexes of P22 tailspike with its host’s O antigen octasaccharide were characterized. S. Paratyphi octasaccharide binds less tightly (ΔΔG≈7 kJ/mol) to the tailspike than the other two hosts. Crystal structure analysis of P22 tailspike co crystallized with S. Paratyphi octasaccharides revealed different interactions than those observed before in tailspike complexes with S. Enteritidis and S. Typhimurium octasaccharides. These different interactions occur due to a structural rearrangement in the S. Paratyphi octasaccharide. It results in an unfavorable glycosidic bond Φ/Ψ angle combination that also had occurred when the S. Paratyphi octasaccharide conformation was analyzed in an aprotic environment. Contributions of individual protein surface contacts to binding affinity were analyzed showing that conserved structural waters mediate specific recognition of all three different Salmonella host O antigens. Although different O antigen structures possess distinct binding behavior on the tailspike surface, all are recognized and infected by phage P22. Hence, in a second study, binding measurements revealed that multivalent O antigen was able to bind with high avidity to P22 tailspike. Dissociation rates of the polymer were three times slower than for an octasaccharide fragment pointing towards high affinity for O antigen polysaccharide. Furthermore, when phage P22 was incubated with lipopolysaccharide aggregates before plating on S. Typhimurium cells, P22 infectivity became significantly reduced. Therefore, in a third study, the function of carbohydrate recognition on the infection process was characterized. It was shown that large S. Typhimurium lipopolysaccharide aggregates triggered DNA release from the phage capsid in vitro. This provides evidence that phage P22 does not use a second receptor on the Salmonella surface for infection. P22 tailspike binding and cleavage activity modulate DNA egress from the phage capsid. DNA release occurred more slowly when the phage possessed mutant tailspikes with less hydrolytic activity and was not induced if lipopolysaccharides contained tailspike shortened O antigen polymer. Furthermore, the onset of DNA release was delayed by tailspikes with reduced binding affinity. The results suggest a model for P22 infection induced by carbohydrate recognition: tailspikes position the phage on Salmonella enterica and their hydrolytic activity forces a central structural protein of the phage assembly, the plug protein, onto the host´s membrane surface. Upon membrane contact, a conformational change has to occur in the assembly to eject DNA and pilot proteins from the phage to establish infection. Earlier studies had investigated DNA ejection in vitro solely for viruses with long non contractile tails (siphovirus) recognizing protein receptors. Podovirus P22 in this work was therefore the first example for a short tailed phage with an LPS recognition organelle that can trigger DNA ejection in vitro. However, O antigen binding and cleaving tailspikes are widely distributed in the phage biosphere, for example in siphovirus 9NA. Crystal structure analysis of 9NA tailspike revealed a complete similar fold to P22 tailspike although they only share 36 % sequence identity. Moreover, 9NA tailspike possesses similar enzyme activity towards S. Typhimurium O antigen within conserved amino acids. These are responsible for a DNA ejection process from siphovirus 9NA triggered by lipopolysaccharide aggregates. 9NA expelled its DNA 30 times faster than podovirus P22 although the associated conformational change is controlled with a similar high activation barrier. The difference in DNA ejection velocity mirrors different tail morphologies and their efficiency to translate a carbohydrate recognition signal into action.
In continuation of a successful series of events, the 4th Many-core Applications Research Community (MARC) symposium took place at the HPI in Potsdam on December 8th and 9th 2011. Over 60 researchers from different fields presented their work on many-core hardware architectures, their programming models, and the resulting research questions for the upcoming generation of heterogeneous parallel systems.
Wissenschaft hat einen großen Anteil daran, internationale Umweltprobleme auf die politische Tagesordnung zu bringen und Maßnahmen zu ihrer technischen Lösung zu entwerfen. Dies gilt sowohl für den Abbau der Ozonschicht als auch für den Klimawandel. So relevant die Generierung von wissenschaftlichen Erkenntnissen in diesen Feldern ist, so komplex ist die Interaktion zwischen Wissenschaft und Politik und so schwierig ist es, Verlässliches darüber zu sagen. Thomas Hickmann analysiert das Verhältnis von Wissenschaft und Politik in internationalen Umweltregimen aus einer neuen Perspektive. Er untersucht nicht den Einfluss wissenschaftlicher Erkenntnisse auf die Politik, sondern rückt die Frage in den Fokus, inwieweit Regierungen Einfluss auf die Wissenschaft nehmen, um nationale Interessen durchzusetzen. Diese Perspektive wurde in der Forschung bislang weitgehend vernachlässigt, weshalb eine systematische Analyse dieser Frage in der Literatur fehlt.
Diese Publikation einer Masterarbeit leistet einen Beitrag, die bestehende Forschungslücke hinsichtlich der Rolle rechtspopulistischer Parteien in Regierungsbildungsprozessen zu füllen. Warum haben sich etablierte Parteien und Rechtspopulisten für eine bestimmte Konstellation entschieden? Welche Probleme traten durch den spezifisch rechtspopulistischen Charakter bei der Regierungsbildung auf? Welche Alternativen gibt es? Mittels eines vergleichenden Ansatzes werden dabei als Fallbeispiele die Regierungsbildungsprozesse nach drei Wahlen zu nationalen Parlamenten im Jahr 2010 in Belgien, den Niederlanden und Schweden analysiert.
Der Gewaltige und der Poet
(2012)
Der Herr Major
(2012)
Ein alter Major stößt zu einer Reisegesellschaft, die sich auf einem Dampfer nach Hallig Hooge befindet. Durch seine verbalen Ausfälle und seine Trunksucht verspielt der Major allmählich die Achtung, die ihm anfangs entgegengebracht wurde. Eine genaue Beobachtung von gesellschaftlicher Gruppendynamik und unterschiedlichen Rollenverhalten in der Konfrontation mit einem Außenseiter.
"Hinnerk Pick und der Steernkieker" ist ein poetischer Text, der sich mit dem Astronomen J. J. Sievers, der an der Altonaer Sternwarte tätig war, befasst. J. J. Sievers (1804-1881) stammte aus Stafstedt (Kreis Rendsburg-Eckernförde), einem Dorf in der Nähe von Luhnstedt, dem Heimatdorf von F. E. Peters. Er wird beschrieben als märchenhaft geheimnisvolle Gestalt und zugleich liebenswerter Sonderling, in dessen Augen sich eine Pascalsche Scheu vor der Unendlichkeit des Raumes widerspiegelt. "Immer aber wird mir der Steernkieker teuer bleiben als ein Zeugnis dafür, dass aus der Enge eines holsteinischen Dorfes zum Geist geführt werden kann, wen der Geist gerufen hat. Am Ende ist eines Menschen Drang ins Weite doch vergeblich, wenn er sie nach unruhigen Jahren des Suchens nicht findet in sich selbst." In den Mund des Astronomen Sievers ("de ool Steernkieker", "de ool Klooksnacker") legt Peters am Anfang der "Baasdörper Krönk" die berühmte Beschreibung von Baasdorp und der Anlage des Dorfes in drei sozial definierte konzentrische Kreise (reiche Bauern; Halbhufner und kleine Bauern; schließlich Handwerker und Katenbauern).
Das Opfer
(2012)
Der alte Timm Wieben sieht die natürliche gottgewollte Ordnung durch den Fortschritt, d. h. den Bau eines Bahndammes in seinem Dorf, gefährdet. Er prophezeit die Notwendigkeit eines Menschenopfers, das die Erde besänftigen soll: "Es muss etwas Lebiges in die Grund". Daraufhin ereignet sich ein schwerer Unfall. Der aus dem Nachlass veröffentlichte Text gehört eindeutig zu dem Umfeld der "Baasdörper Krönk". Er kontrastiert Aberglaube und aufgeklärtes Denken, , ohne in Schwarz-Weiß-Malerei zu verfallen. In Peters' Autobiographie Preis der guten Mächte (1940) erscheint der Großvater als ein Fürsprecher des Rationalismus und, wie Hans Lohse in der Erzählung, als ein Gegenentwurf zu Timm Wieben ("Dat geiht all natürlich to"). Aber auch er erkennt trotz allem die Macht des Übernatürlichen an. Für Peters löst sich der Gegensatz zwischen Licht und Dunkel, Aufklärung und Dämonie in der Religion auf: "Und wenn wir auch den beschränkten Geltungsbereich unserer Leuchte erkennen, so haben wir dennoch die Pflicht, sie ins Dunkel hinauszutragen bis an den alleräußersten Rand unseres Vermögens. Wer aber vor dem letzten, undurchleuchtbaren Dunkel steht, der suche seine Zuflucht nicht bei verdächtigen Mächten des Zaubers, sondern fasse die Hand Gottes, die sich ihm aus der deutschen Bibel Martin Luthers hilfreich entgegenstreckt." (Ausgewählte Werke, Bd II, Hamburg, Hoffmann und Campe, S. 111)
This thesis aims at a better mechanistic understanding of animal communities. Therefore, an allometry- and individual-based model has been developed which was used to simulate mammal and bird communities in heterogeneous landscapes, and to to better understand their response to landscape changes (habitat loss and fragmentation).