@article{HeisswolfUlmannObermaieretal.2007,
  author    = {Heisswolf, Annette and Ulmann, Sandra and Obermaier, Elisabeth and Mitesser, Oliver and Poethke, Hans J.},
  title     = {Host plant finding in the specialised leaf beetle Cassida canaliculata: an analysis of small-scale movement behaviour},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49485},
  year      = {2007},
  abstract  = {1. Host plant finding in walking herbivorous beetles is still poorly understood. Analysis of small-scale movement patterns under semi-natural conditions can be a useful tool to detect behavioural responses towards host plant cues. 2. In this study, the small-scale movement behaviour of the monophagous leaf beetle Cassida canaliculata Laich. (Coleoptera: Chrysomelidae) was studied in a semi-natural arena (r = 1 m). In three different settings, a host (Salvia pratensis L., Lamiales: Lamiaceae), a non-host (Rumex conglomeratus Murr., Caryophyllales: Polygonaceae), or no plant was presented in the centre of the arena. 3. The beetles showed no differences in the absolute movement variables, straightness and mean walking speed, between the three settings. However, the relative movement variables, mean distance to the centre and mean angular deviation from walking straight to the centre, were significantly smaller when a host plant was offered. Likewise, the angular deviation from walking straight to the centre tended to decline with decreasing distance from the centre. Finally, significantly more beetles were found on the host than on the non-host at the end of all the trials. 4. It is concluded that C. canaliculata is able to recognise its host plant from a distance. Whether olfactory or visual cues (or a combination of both) are used to find the host plant remains to be elucidated by further studies.},
  subject      = {K{\"a}fer},
  language  = {en}
}
@article{HeisswolfGablerObermaieretal.2007,
  author    = {Heisswolf, Annette and Gabler, Dirk and Obermaier, Elisabeth and M{\"u}ller, Caroline},
  title     = {Olfactory versus contact cues in host plant recognition of a monophagous chrysomelid beetle},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49475},
  year      = {2007},
  abstract  = {The importance of olfactory versus contact cues for host plant recognition was investigated in the tortoise beetle Cassida canaliculata Laich. (Coleoptera: Chrysomelidae), which is strictly monophagous on meadow sage. The reaction of adult beetles to olfactory and contact host cues was tested using three bioassays (locomotion compensator, six-chamber-olfactometer, stem arena') to account for different behavioral contexts. Bioassay-guided fractionation of plant extracts was elaborated to characterize the nature of contact stimuli. The beetles were only slightly attracted to odors from small amounts of leaf material. However, when contact cues were provided additionally, the beetles showed strong preferences for samples of their host plant over controls. Bioassay-guided fractionation led to isolation of at least two non-polar contact stimuli acting in concert that are sufficient for host plant identification in C. canaliculata.},
  subject      = {Insekt},
  language  = {en}
}
@article{HovestadtMitesserElmesetal.2007,
  author    = {Hovestadt, Thomas and Mitesser, Oliver and Elmes, Graham and Thomas, Jeremy A. and Hochberg, Michael E.},
  title     = {An Evolutionarily Stable Strategy model for the evolution of dimorphic development in the butterfly Maculinea rebeli, a social parasite of Myrmica Ant Colonies},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48165},
  year      = {2007},
  abstract  = {Caterpillars of the butterfly Maculinea rebeli develop as parasites inside ant colonies. In intensively studied French populations, about 25\% of caterpillars mature within 1 year (fast-developing larvae [FDL]) and the others after 2 years (slow-developing larvae [SDL]); all available evidence indicates that this ratio is under the control of egg-laying females. We present an analytical model to predict the evolutionarily stable fraction of FDL (pESS). The model accounts for added winter mortality of SDL, general and kin competition among caterpillars, a competitive advantage of SDL over newly entering FDL (priority effect), and the avoidance of renewed infection of ant nests by butterflies in the coming season (segregation). We come to the following conclusions: (1) all factors listed above can promote the evolution of delayed development; (2) kin competition and segregation stabilize pESS near 0.5; and (3) a priority effect is the only mechanism potentially selecting for. However, given the empirical data, pESS is predicted to fall closer to 0.5 than to the 0.25 that has been observed. In this particular system, bet hedging cannot explain why more than 50\% of larvae postpone growth. Presumably, other fitness benefits for SDL, for example, higher fertility or longevity, also contribute to the evolution of delayed development. The model presented here may be of general applicability for systems where maturing individuals compete in small subgroups.},
  language  = {en}
}
@article{PoethkePfenningHovestadt2007,
  author    = {Poethke, Hans J. and Pfenning, Brenda and Hovestadt, Thomas},
  title     = {The relative contribution of individual and kin selection to the evolution of density-dependent dispersal rates},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48225},
  year      = {2007},
  abstract  = {Questions: What are the relative contributions of kin selection and individual selection to the evolution of dispersal rates in fragmented landscapes? How do environmental parameters influence the relative contributions of both evolutionary forces? Features of the model: Individual-based simulation model of a metapopulation. Logistic local growth dynamics and density-dependent dispersal. An optional shuffling algorithm allows the continuous destruction of any genetic structure in the metapopulation. Ranges of key variables: Depending on dispersal mortality (0.05-0.4) and the strength of environmental fluctuations, mean dispersal probability varied between 0.05 and 0.5. Conclusions: For local population sizes of 100 individuals, kin selection alone could account for dispersal probabilities of up to 0.1. It may result in a ten-fold increase of optimal dispersal rates compared with those predicted on the basis of individual selection alone. Such a substantial contribution of kin selection to dispersal is restricted to cases where the overall dispersal probabilities are small (textless 0.1). In the latter case, as much as 30\% of the total fitness of dispersing individuals could arise from the increased reproduction of kin left in the natal patch.},
  language  = {en}
}
@article{MitesserWeisselStrohmetal.2007,
  author    = {Mitesser, Oliver and Weissel, Norbert and Strohm, Erhard and Poethke, Hans-Joachim},
  title     = {Adaptive dynamic resource allocation in annual eusocial insects: Environmental variation will not necessarily promote graded control},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-45412},
  year      = {2007},
  abstract  = {Background: According to the classical model of Macevicz and Oster, annual eusocial insects should show a clear dichotomous "bang-bang" strategy of resource allocation; colony fitness is maximised when a period of pure colony growth (exclusive production of workers) is followed by a single reproductive period characterised by the exclusive production of sexuals. However, in several species graded investment strategies with a simultaneous production of workers and sexuals have been observed. Such deviations from the "bang-bang" strategy are usually interpreted as an adaptive (bet-hedging) response to environmental fluctuations such as variation in season length or food availability. To generate predictions about the optimal investment pattern of insect colonies in fluctuating environments, we slightly modified Macevicz and Oster's classical model of annual colony dynamics and used a dynamic programming approach nested into a recurrence procedure for the solution of the stochastic optimal control problem. Results: 1) The optimal switching time between pure colony growth and the exclusive production of sexuals decreases with increasing environmental variance. 2) Yet, for reasonable levels of environmental fluctuations no deviation from the typical bang-bang strategy is predicted. 3) Model calculations for the halictid bee Lasioglossum malachurum reveal that bet-hedging is not likely to be the reason for the graded allocation into sexuals versus workers observed in this species. 4) When environmental variance reaches a critical level our model predicts an abrupt change from dichotomous behaviour to graded allocation strategies, but the transition between colony growth and production of sexuals is not necessarily monotonic. Both, the critical level of environmental variance as well as the characteristic pattern of resource allocation strongly depend on the type of function used to describe environmental fluctuations. Conclusion: Up to now bet-hedging as an evolutionary response to variation in season length has been the main argument to explain field observations of graded resource allocation in annual eusocial insect species. However, our model shows that the effect of moderate fluctuations of environmental conditions does not select for deviation from the classical bang-bang strategy and that the evolution of graded allocation strategies can be triggered only by extreme fluctuations. Detailed quantitative observations on resource allocation in eusocial insects are needed to analyse the relevance of alternative explanations, e.g. logistic colony growth or reproductive conflict between queen and workers, for the evolution of graded allocation strategies.},
  subject      = {Insekten},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kukat2007,
  author    = {Kukat, Alexandra},
  title     = {Mitochondriale Fusions- und Fissionsvorg{\"a}nge am Modellsystem von Mega-Mitochondrien einer rho0-Zelllinie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26484},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Viele Funktionen der Mitochondrien basieren auf Prozessen, an denen sowohl mitochondriale wie auch kernkodierte Genprodukte beteiligt sind. Durch zahlreiche Interaktionen ist der Einfluss dieser Einzelkomponenten auf das zellul{\"a}re System oftmals nur schwierig erkennbar. Mit Hilfe von rho0 -Zellen, deren Mitochondrien {\"u}ber kein eigenes Genom mehr verf{\"u}gen, kann die mitochondriale Genkomponente ausgeschlossen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zun{\"a}chst die metabolischen, proliferativen und morphologischen Eigenschaften einer rho0-Zelllinie 143B.TK-K7 untersucht, welche durch die Expression einer mitochondrial zielgesteuerten Restriktionsendonuklease hergestellt wurde. W{\"a}hrend der Kultivierung bilden sich im Zytoplasma der 143B.TK-K7-Zellen mit fortlaufender Kultivierungszeit und zunehmenden Azidifizierung des Mediums Mega-Mitochondrien. Diese entstehen sowohl durch zahlreiche Fusionsereignisse als auch einem Schwellen durch vermehrten Wassereinfluss in die Mitochondrienmatrix. Alle Mitochondrien liegen dann als große kugelf{\"o}rmige Strukturen in der Zelle vor und nehmen somit die geringste Oberfl{\"a}che zu einem vorhandenen Volumen ein. Die Entstehung der Mega-Mitochondrien ist dabei abh{\"a}ngig von einer hohen Protonenkonzentration zus{\"a}tzlich zu einer ausreichend großen Menge an Laktat im Medium (Milchs{\"a}ure). Zudem zeigt sich, dass auch in Zellen, welche noch ein mitochondriales Genom besitzen, durch diese Bedingungen die Bildung von Mega-Mitochondrien induziert werden kann. Bei der Entstehung der Mega-Mitochondrien handelt es sich zun{\"a}chst nicht um apoptotische Vorg{\"a}nge, da durch den Austausch des aziden Mediums eine {\"a}ußerst schnelle R{\"u}ckbildung in ein, den rho0-Zellen {\"a}hnliches Mitochondriennetzwerk erfolgt. Metabolische Untersuchungen zeigen, dass f{\"u}r die R{\"u}ckbildung der Mega-Mitochondrien zu einem Netzwerk ausschließlich die im Medium vorhandene Protonenkonzentration ausreichend gering sein muss. Durch immunzytochemische Untersuchungen wurde deutlich, dass sowohl das mitochondriale Fusionsprotein MFN2 wie auch das Fissionsprotein DNM1L w{\"a}hrend der Entstehung und auch R{\"u}ckbildung der Mega-Mitochondrien in punktf{\"o}rmigen Bereichen an der {\"a}ußeren Mitochondrienmembran lokalisieren. Um zu {\"u}berpr{\"u}fen, ob die Bildung der Mega-Mitochondrien durch einer {\"U}berexpression von Proteinen der Fissionsmaschinerie verhindert wird, wurden PAGFP- bzw. EGFP-Fusionsproteine mit hFis1 und DNM1L hergestellt und in die 143B.TK-K7-Zellen transfiziert. Dabei f{\"u}hrt eine verst{\"a}rkte Expression von hFis1 zu aggregierten Mitochondrien, welche zwar anschwellen, nach einem Mediumwechsel jedoch trotzdem bestehen bleiben. Eine {\"U}berexpression von DNM1L hat keinen Einfluss auf die Entstehung und R{\"u}ckbildung der Mega-Mitochondrien. Durch Inhibierung des Tubulin- bzw. Aktin-Zytoskeletts, konnte gezeigt werden, dass eine Zerst{\"o}rung des Tubulin-Zytoskeletts auf die Entstehung und R{\"u}ckbildung der Mega-Mitochondrien keine Auswirkungen hat. Die Untersuchungen zu dem Einfluss des Aktin-Zytoskeletts zeigen, dass die Mega-Mitochondrien ringf{\"o}rmig von dem Aktin-Zytoskelett umgeben sind. Mit Hilfe von Fluoreszenzprotein-Markern f{\"u}r die {\"a}ußere und innere Mitochondrienmembran wurden die Mega-Mitochondrien als Modellsystem f{\"u}r mitochondriale Fusions- und Fissionsstudien verwendet. Somit konnte in der vorliegenden Arbeit mitochondriale Fusion und Fission zum ersten Mal an lebenden Zellen direkt beobachtet werden und f{\"u}hrte nachfolgend zu der Einteilung von Fusionsvorg{\"a}ngen der Mitochondrien in einen Modus 1, bei dem eine zeitlich gekoppelte vollst{\"a}ndige Fusion von sowohl {\"a}ußerer wie auch innerer Membran geschieht und einen Modus 2, bei dem die Fusion der {\"a}ußeren Membranen ohne die Fusion der inneren Membranen erfolgt. In {\"a}hnlicher Weise kann die Fission von Mitochondrien unterteilt werden. In einem als Modus 1 bezeichneten Mechanismus beginnt die R{\"u}ckbildung der Mega-Mitochondrien zun{\"a}chst mit einer Tubulierung der Mitochondrien hin zu langen Mitochondrienschl{\"a}uchen, die einen nur geringen Durchmesser besitzen. Erst dann treten vermehrt zeitlich sehr schnell ablaufende Fissionsvorg{\"a}nge auf. Zus{\"a}tzlich wurde ein Modus 2-Mechanismus der Fission beobachtet, welcher aus einer unvollst{\"a}ndigen Fusion resultiert, bei dem die inneren Membranen noch nicht miteinander verschmolzen sind. Auf elektronenmikroskopischer Ebene finden w{\"a}hrend der Mega-Mitochondrien-Bildung drastische Ver{\"a}nderung von zwiebelringartigen Cristae hin zu einer Abnahme von inneren Membranstrukturen und der elektronendichte im Matrixraum statt. Somit ist im Rahmen dieser Arbeit zum ersten Mal eine optische Beobachtung sowohl dieser Bewegungen wie auch von Fusions- und Fissionsprozessen und deren zeitlich Aufl{\"o}sung in vivo mit Hilfe der Mega-Mitochondrien gelungen.},
  subject      = {Mitochondrium},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kuhl2007,
  author    = {Kuhl, Angelika},
  title     = {Epitop-abh{\"a}ngige Pathogenit{\"a}t von PR3-Autoantik{\"o}rpern und Charakterisierung einer myofibrill{\"a}ren Myopathie mit famili{\"a}rer arrhythmogener rechtsventrikul{\"a}rer Dysplasie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27028},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Im ersten Teil dieser Arbeit wurden Antik{\"o}rper-bindende Epitope von humaner Proteinase 3 (hPR3), dem Autoantigen der Wegenerschen Granulomatose (WG), charakterisiert. WG ist eine Autoimmunerkrankung, die durch chronische Entz{\"u}ndung des oberen und unteren respiratorischen Trakts, Vaskulitis und Glomerulonephritis gekennzeichnet ist. WG ist mit Anti-Neutrophilen zytoplasmatischen- Antik{\"o}rpern (ANCA) assoziiert, die spezifisch gegen konformationelle Epitope auf der Oberfl{\"a}che der Serinprotease hPR3 aus azurophilen Granula neutrophiler Granulozyten gerichtet sind. Die Charakterisierung von ANCA-bindenden Epitopen ist f{\"u}r ein besseres Krankheitsverst{\"a}ndis Unverzichtbar. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde nach einem geeigneten PR3-Homolog gesucht, welches sich durch den gezielten Austausch von Oberfl{\"a}chen- Loops f{\"u}r die Kartierung von ANCA-Epitopen eignet. Zun{\"a}chst wurde die PR3 Aminos{\"a}uresequenz der Primaten Pan troglodytes versus (Schimpanse), Macacca mulatta (Makakke) und Hylobates pileatus (Gibbon) analysiert und die Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber ANCA mit dem humanen Homolog verglichen. Sowohl Aminos{\"a}uresequenz als auch ANCA-Kreuzreaktivit{\"a}t korrelierten mit der phylogenetischen Distanz zu hPR3. Aufgrund der Bindungseigenschaften von Gibbon-PR3 (gibPR3) wurde dieses Homolog f{\"u}r Epitopstudien herangezogen, da die Aminos{\"a}uresequenz nur geringf{\"u}gig von hPR3 abweicht und die Bindung von monoklonalen Anti-hPR3-Antik{\"o}rpern und WG-Patientenseren im Immunoblot ein deutlich abgeschw{\"a}chtes Signal lieferte oder keine Reaktivit{\"a}t mehr aufwies. F{\"u}r die Epitop-Charakterisierung wurden drei hPR3/gibPR3-Mutanten generiert. Die rekombinante Expression von proPR3 erfolgte in Flp-in HEK 293 Zellen und wurde von dort aus dem Zellkultur-{\"U}berstand gereinigt und mittels Enterokinase konvertiert. Um das Epitopspektrum genau zu analysieren, wurde ein ELISA entwickelt, bei dem PR3 {\"u}ber den C-terminal gelegenen His6-Tag an Nickel-beschichtete Mikrotiterplatten gebunden wurde. F{\"u}r den monoklonalen Anti-hPR3-Antik{\"o}rper MCPR3-2 konnte die Region auf die Aminos{\"a}uren Arg60, Gln63A und Leu90 (Chymotrypsinogen-Nummerierung), das f{\"u}r 12.8 auf Met35, Asn38A, Pro38B und Arg74 der N-terminalen PR3-Dom{\"a}ne eingegrenzt werden. Letztere wurde von der Mehrheit der getesteten ANCA der WG-Patienten erkannt und zeigt somit, dass es sich hierbei um ein krankheitsrelevantes Epitop handelt. Diese Region schließt dabei auch den Bindungsbereich von \&\#945;1-PI ein. Im weiteren konnte gezeigt werden, dass eine Bindung des Antik{\"o}rpers bei gleichzeitiger Anwesenheit von \&\#945;1-PI stark von dessen Konzentration abh{\"a}ngig ist. Bereits bei einer \&\#945;1-PI-Konzentration von 1 mg/ml, konnte eine partielle Antik{\"o}rperbindung beobachtet werden. Sinkt die Konzentration deutlich, so besitzen Anti-hPR3-Antik{\"o}rper die M{\"o}glichkeit an diese zu binden. Somit konkurrieren Antik{\"o}rper und Inhibitor um die PR3-Bindungsstellen. Ein ausgewogenes Protease-Inhibitor-Gleichgewicht ist allerdings f{\"u}r eine kontrollierte Protease-Aktivit{\"a}t notwendig. Ist dieses gest{\"o}rt, so kann es zur Bindung von ANCA an hPR3 auf der Membran von Neutrophilen und deren Aktivierung kommen. Dies hat zur Folge, dass vermehrt proteolytische Enzyme freigesetzt werden, welche durch unkontrollierte enzymatische Aktivit{\"a}t Entz{\"u}ndungsreaktionen und Gewebesch{\"a}digung hervorrufen. Der zweite Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Charakterisierung einer autosomal-dominant vererbten myofibrill{\"a}ren Myopathie (MFM) in Kombination mit famili{\"a}rer arrhythmogener rechtsventrikul{\"a}rer Kardiomyopathie 7 (ARVD7) einer schwedischen Familie. Durch genomweite Kartierung mittels SNP (single nucleotide polymorphism)-Typisierung (Affymetrix Human Mapping 10K Array) wurde der Locus auf 10q22.3 best{\"a}tigt. Die Region wurde anschließend bis auf 4.1 Mbp zwischen den Markern D10S1645 und D10S1786 eingegrenzt. In diesem Intervall befinden sich 18 Kandidatengene. Nachdem die Protein-kodierenden Exons aller Gene im Krankheitsintervall sequenziert und dennoch keine signifikanten Abweichungen zwischen Patient und der Normalpopulation aufgefallen waren, wurde gezielt nach einer intragenische Deletion gesucht. Hierzu wurde von einem der Patienten zwei Maus-Hybridlinien generiert, die jeweils nur eines der beiden 10-er Homologe des Patienten enthalten. Doch auch hier waren die kodierenden Exons der 18 Gene aus beiden Hybridlinien durch PCR mit gleicher Effizienz und Gr{\"o}ße amplifizierbar, so dass eine intragenische Deletionen mit großer Sicherheit bei allen Genen ausgeschlossen werden konnte. Des weiteren wurde nach SNPs in der transkribierten Sequenz der Kandidatengene gesucht, und die Expression beider Allele f{\"u}r 10 von 18 Kandidatengenen in Muskel-cDNA nachgewiesen. Kleine Ver{\"a}nderungen in nicht-kodierenden Bereichen, Introns, Promotor-Regionen, genomische Ver{\"a}nderungen oder de novo Insertionen sind m{\"o}gliche pathogene Mechanismen, die im weiteren untersucht werden m{\"u}ssen.},
  subject      = {Wegenersche Granulomatose},
  language  = {de}
}
@unpublished{Dandekar2007,
  author    = {Dandekar, Thomas},
  title     = {Some general system properties of a living observer and the environment he explores},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33537},
  year      = {2007},
  abstract  = {In a nice assay published in Nature in 1993 the physicist Richard God III started from a human observer and made a number of witty conclusions about our future prospects giving estimates for the existence of the Berlin Wall, the human race and all the rest of the universe. In the same spirit, we derive implications for "the meaning of life, the universe and all the rest" from few principles. Adams´ absurd answer "42" tells the lesson "garbage in / garbage out" - or suggests that the question is non calculable. We show that experience of "meaning" and to decide fundamental questions which can not be decided by formal systems imply central properties of life: Ever higher levels of internal representation of the world and an escalating tendency to become more complex. An observer, "collecting observations" and three measures for complexity are examined. A theory on living systems is derived focussing on their internal representation of information. Living systems are more complex than Kolmogorov complexity ("life is NOT simple") and overcome decision limits (G{\"o}del theorem) for formal systems as illustrated for cell cycle. Only a world with very fine tuned environments allows life. Such a world is itself rather complex and hence excessive large in its space of different states - a living observer has thus a high probability to reside in a complex and fine tuned universe.},
  subject      = {Komplex <Algebra>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Riedel2007,
  author    = {Riedel, Alexander},
  title     = {Untersuchungen zur endogenen MHC-Klasse-II-restringierten Pr{\"a}sentation nukle{\"a}rer Antigene},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25183},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die endogene Pr{\"a}sentation von intrazellul{\"a}ren Antigenen auf Major-Histokompatibilit{\"a}tskomplex Klasse-II (MHC-II) -Molek{\"u}len ist von entscheidender Bedeutung f{\"u}r eine Reihe von immunologischen Prozessen. Die mechanistischen Grundlagen dieses Pr{\"a}sentationsweges sind aber noch weitgehend unverstanden. Ziel dieser Arbeit war es, einen Beitrag zum molekularen Verst{\"a}ndnis der Abl{\"a}ufe zu leisten, die an der endogenen Pr{\"a}sentation nukle{\"a}rer Antigene auf MHC-II-Molek{\"u}len beteiligt sind. Dazu sollte am Beispiel des nukle{\"a}r lokalisierten Modellantigens Neomycin-Phosphotransferase II (NucNeoR) sowie des viralen Kernantigens Epstein-Barr-virus nuclear antigen 3C (EBNA3C) und entsprechender antigenspezifischer MHC-II-restringierter CD4+ T-Zellen die verantwortlichen Pr{\"a}sentationswege in professionell und nicht-professionell antigenpr{\"a}sentierenden Zellen untersucht werden. In beiden Zellsystemen wurde NucNeoR {\"u}ber einen endogenen Pr{\"a}sentationsweg und nicht {\"u}ber die Freisetzung und Wiederaufnahme als exogenes Protein auf MHC-II-Molek{\"u}len pr{\"a}sentiert. Durch die Verwendung chemischer Inhibitoren konnte eine Beteiligung der Autophagie an der endogenen Antigenpr{\"a}sentation nachgewiesen werden. Da Autophagie ausschließlich im Zytoplasma stattfindet, wurde nach m{\"o}glichen Eintrittspforten f{\"u}r nukle{\"a}re Proteine in diesen Abbauweg gesucht. F{\"u}r die Autophagie-abh{\"a}ngige Pr{\"a}sentation von NucNeoR war weder ein CRM1-vermittelter aktiver Export des Antigens aus dem Kern ins Zytoplasma, noch eine Aufl{\"o}sung der Kernmembran im Rahmen der Zellteilung und der dadurch bedingten Durchmischung nukle{\"a}rer und zytoplasmatischer Bestandteile notwendig. Mit Hilfe eines konditionalen Antigenexpressionsystems und der Auftrennung antigenexprimierender Zellen nach Zellzyklusphasen konnte eine verst{\"a}rkte Antigenpr{\"a}sentation in der G1/0-Phase nachgewiesen werden, die mit fortschreitendem Zellzyklus immer mehr abnahm. Die Antigenpr{\"a}sentation korrelierte dabei mit der ebenfalls im Laufe des Zellzyklus abnehmenden Transkriptions- bzw. Translationsrate des Antigens, aber nicht mit der absoluten Menge an Antigen in den Zellen. Bei abgeschalteter Antigentranskription dagegen korrelierte die Antigenpr{\"a}sentation mit der MHC-II-Oberfl{\"a}chenexpression, die von der G1/0- bis hin zur G2/M-Phase kontinuierlich zunahm. Eine {\"a}hnliche Korrelation von Antigentranskription/ Antigentranslation und Autophagie-abh{\"a}ngiger Antigenpr{\"a}sentation wurde auch f{\"u}r EBNA3C und die zytoplasmatisch lokalisierte NeoR-Variante beobachtet. Diese Ergebnisse identifizieren die Autophagie-abh{\"a}ngige Pr{\"a}sentation neusynthetisierter Proteine als den verantwortlichen molekularen Mechanismus f{\"u}r die endogene Pr{\"a}sentation der untersuchten nukle{\"a}ren Antigene auf MHC-II-Molek{\"u}len. Durch die Kopplung von Translation und autophagischem Abbau erlangen Proteine unabh{\"a}ngig von ihrer subzellul{\"a}ren Lokalisation Zugang zu diesem Pr{\"a}sentationsweg und erweitern so das Spektrum der intrazellul{\"a}ren Antigene, die einer CD4+ T-Zell{\"u}berwachung unterliegen.},
  subject      = {Autophagie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Endlein2007,
  author    = {Endlein, Thomas},
  title     = {Haftung und Fortbewegung: Kontrollmechanismen von Adh{\"a}sionskr{\"a}ften bei Ameisen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28985},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Nat{\"u}rliche Haftsysteme {\"u}bertreffen technische Kleber in mehreren Aspekten: Sie haften auf nahezu allen Oberfl{\"a}chen, sind selbstreinigend und sind in ihrer Haftst{\"a}rke dynamisch kontrollierbar. F{\"u}r Tiere mit Haftorganen ist deren Kontrolle eine Grundvoraussetzung f{\"u}r effiziente Lokomotion. Wie k{\"o}nnen Tiere gut an Oberfl{\"a}chen haften und gleichzeitig schnell laufen? Wie werden Haftorgane kontrolliert, um auf rauen oder glatten Oberfl{\"a}chen senkrecht oder kopf{\"u}ber zu haften und wieder loszulassen? Die vorliegende Arbeit untersucht am Beispiel vonWeberameisen (Oecophylla smaragdina), welche Kontrollmechanismen Insekten verwenden, um den Konflikt zwischen Haftung und Fortbewegung zu bew{\"a}ltigen. Weberameisen besitzen an ihren F{\"u}ßen zwischen den Krallen ein entfaltbares Haftorgan (Arolium), welches im Vergleich zu anderen Hymenopteren stark vergr{\"o}ßert ist. Ihre enormen Haftkr{\"a}fte (mehr als das 100-fache ihres K{\"o}rpergewichtes) werden haupts{\"a}chlich eingesetzt, um Bl{\"a}tter f{\"u}r ihren Nestbau in den Baumkronen zusammenzuziehen. Sie sind Meister der Haftung und gute L{\"a}ufer zugleich und eigneten sich daher sehr gut als Modellsystem. In der Arbeit wurde dieWechselwirkung von Haftung und Bewegung auf mehreren hierarchischen Ebenen untersucht, vom gesamten K{\"o}rper {\"u}ber die Beine bis zum Haftorgan selbst. Es zeigte sich, dass Kontrollmechanismen auf allen drei Ebenen vorliegen. Im ersten Teil der Arbeit wurde durch Manipulationen an der Krallenziehersehne die komplexe innere Mechanik des Pr{\"a}tarsus aufgekl{\"a}rt. Es zeigte sich, dass die Bewegungen von Tarsus, Krallen und Arolium in einer koordinierten Reihenfolge erfolgten. Durch Amputationen der Krallenspitzen an lebenden Ameisen konnte best{\"a}tigt werden, dass die Entfaltung des Aroliums durch das Verhaken der Krallen auf rauen Oberfl{\"a}chen mechanisch eingeschr{\"a}nkt wird. Der Einsatz des Aroliums war auch abh{\"a}ngig von der Oberfl{\"a}chenorientierung. Weberameisen setzten ihr Haftorgan beim aufrechten Laufen {\"u}berhaupt nicht ein, beim Kopf{\"u}berlaufen auf glatten Oberfl{\"a}chen wurde dagegen nur ein Bruchteil der maximal m{\"o}glichen Haftkontaktfl{\"a}che entfaltet. Die Versuche zeigten, dass Ameisen die Entfaltung des Aroliums entweder aktiv, d. h. durch Kontraktion des Krallenziehermuskels, oder passiv durch Zugbewegungen des Tarsus graduell variieren. Beide Mechanismen werden von den Ameisen verwendet, um die ansonsten klein gehaltene Haftkontaktfl{\"a}che bei Bedarf (z. B. bei Zusatzbeladungen) zu vergr{\"o}ßern. Die passive Entfaltung ist von der neuromuskul{\"a}ren Kontrolle entkoppelt und unterliegt somit nicht den Zeitverz{\"o}gerungen von Reflexreaktionen. Durch pl{\"o}tzliche laterale Verschiebung der Laufoberfl{\"a}che durch einen Stoß konnte eine schlagartige Ausfaltung der Arolien ausgel{\"o}st werden, die wesentlich schneller ablief als alle bekannten Reflexreaktionen. Dies kann als Sicherheitsmechanismus interpretiert werden, womit sich die Ameisen bei starken Ersch{\"u}tterungen der nat{\"u}rlichen Laufsubstrate (Bl{\"a}tter) durchWindst{\"o}ße oder Regentropfen festhalten k{\"o}nnen. Sowohl Kraftmessungen an der Krallenziehersehne, welche die Kontraktion des Krallenziehermuskels nachahmten als auch Reibungskraftmessungen zur passiven Entfaltung des Aroliums zeigten, dassWeberameisen im Vergleich zu einer bodenlebenden Ameise ihre Haftorgane leichter entfalten konnten. Dies erleichtert es ihnen, ihre Haftorgane {\"u}ber lange Zeit im entfalteten Zustand zu halten, wie es beispielsweise beim Nestbau erforderlich ist. Mit Hilfe von dreidimensionalen Kinematikstudien konnte gezeigt werden, dass Weberameisen durch {\"A}nderungen des Beinwinkels zur Oberfl{\"a}che das Sch{\"a}lverhalten der Haftorgane beeinflussen. Ein flacherer Winkel verhinderte das Absch{\"a}len der Haftorgane w{\"a}hrend der Standphase oder beim Tragen von Zusatzlasten; ein steilerer Tarsus hingegen erleichterte das Absch{\"a}len w{\"a}hrend der Abl{\"o}sephase. Dieses Verhalten wurde mit dem Modell eines Klebebandes verglichen. Allerdings ver{\"a}nderten sich die Haftkr{\"a}fte in einem bestimmten Winkelbereich deutlich st{\"a}rker, als die Sch{\"a}ltheorie es vorhersagen w{\"u}rde. Die starken Unterschiede in der Haftkraft an dieser Schwelle sind jedoch biologisch sinnvoll und werden wahrscheinlich von den Ameisen verwendet, um schnell zwischen Haften und L{\"o}sen zu wechseln. Messungen der Bodenreaktionskr{\"a}fte zeigten einen weiteren Abl{\"o}semechanismus: W{\"a}hrend der Abl{\"o}sephase wird durch distales Schieben des Beines das Haftorgan entlastet und so eine passive R{\"u}ckfaltung des Aroliums erlaubt. Beide Abl{\"o}semechanismen (Sch{\"a}len und Entlasten) wurden f{\"u}r einzelne Beinpaare im unterschiedlichen Ausmaß von den Ameisen verwendet. Eine Umorientierung zur Schwerkraftrichtung, z. B. beim Kopf{\"u}berlaufen, hatte auch Einfluss auf das Laufmuster und die Beinstellung relativ zum K{\"o}rperschwerpunkt. Die Ameisen passten beim Kopfx {\"u}berlaufen ihren Gang so an, dass sie mehrere Beine gleichzeitig in Bodenkontakt hielten und langsamere und k{\"u}rzere Schritte machten. Entstandene Drehmomente beim Tragen von Zusatzlasten wurden durch gezielte {\"A}nderungen der Beinpositionen ausgeglichen. Meine Arbeit zeigt, dass Insekten die Oberfl{\"a}chenhaftung auf verschiedenen hierarchischen Ebenen mit Hilfe verschiedener Anpassungen kontrollieren und dabei elegant neuromuskul{\"a}re Steuerungen mit rein passiven Mechanismen vereinigen. Die hier f{\"u}r Weberameisen exemplarisch untersuchten Effekte sind von allgemeiner Bedeutung f{\"u}r alle Tiere, die sich mit Hilfe von Haftorganen fortbewegen. Ein Verst{\"a}ndnis der Mechanismen, mit denen Insekten Haftung dynamisch kontrollieren, k{\"o}nnte wichtige Anregungen f{\"u}r die Entwicklung von kletterf{\"a}higen Laufrobotern liefern.},
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