@phdthesis{Gromova2007,
  author    = {Gromova, Kira V.},
  title     = {Visualization of the Smad direct signaling response to Bone Morphogenetic Protein 4 activation with FRET-based biosensors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25855},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The Transforming Growth Factor (TGF) superfamily of cytokines and their serine/threonine kinase receptors play an important role in the regulation of cell division, differentiation, adhesion, migration, organization, and death. Smad proteins are the major intracellular signal transducers for the TGF receptor superfamily that mediate the signal from the membrane into the nucleus. Bone Morphogenetic Protein-4 (BMP-4) is a representative of the TGF superfamily, which regulates the formation of teeth, limbs and bone, and also plays a role in fracture repair. Binding of BMP-4 to its receptor stimulates phosphorylation of Smad1, which subsequently recruits Smad4. A hetero-oligomeric complex consisting of Smad1 and Smad4 then translocates into the nucleus and regulates transcription of target genes by interacting with transcription factors. Although the individual steps of the signaling cascade from the receptor to the nucleus have been identified, the exact kinetics and the rate limiting step(s) have remained elusive. Standard biochemical techniques are not suitable for resolving these issues, as they do not offer sufficiently high sensitivity and temporal resolution. In this study, advanced optical techniques were used for direct visualization of Smad signaling in live mammalian cells. Novel fluorescent biosensors were developed by fusing cyan and yellow fluorescent proteins to the signaling molecules Smad1 and Smad4. By measuring Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) between the two fluorescent proteins, the kinetics of BMP/Smad signaling was unraveled. A rate-limiting delay of 2 - 5 minutes occurred between BMP receptor stimulation and Smad1 activation. A similar delay was observed in the complex formation between Smad1 and Smad4. Further experimentation indicated that the delay is dependent on the Mad homology 1 (MH1) domain of Smad1. These results give new insights into the dynamics of the BMP receptor - Smad1/4 signaling process and provide a new tool for studying Smads and for testing inhibitory drugs.},
  subject      = {FRET},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Osswald2007,
  author    = {Osswald, Peter Uwe},
  title     = {Perylene Bisimide Atropisomers : Synthesis and Optical and Chiroptical Properties},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23248},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Zur Herstellung von atropo-enantiomeren Perylenbisimiden wurde die kovalente Verkn{\"u}pfung von Aryloxysubstituenten durch Makrocyclisierung eingesetzt. Die Darstellung makrocyclischer Perylenbisimide erfolgte ausgehend von einem vierfach (3-Hydroxyphenoxy)-funktionalisierten Perylenbisimid mit achiralen 2,6-Diisopropylphenylsubstituenten an den Imidpositionen durch Williamsonsche Ethersynthese. Die Synthese konnte f{\"u}r vier unterschiedliche Oligoethylenglykol-Kettenl{\"a}ngen realisiert werden, wobei f{\"u}r jede Br{\"u}ckenl{\"a}nge jeweils zwei regioisomere Makrocyclen, n{\"a}mlich das diagonal verbr{\"u}ckte (1,7- und 6,12-Verk{\"u}pfung) und das seitlich verbr{\"u}ckte Isomer (1,12- und 6,7- Verkn{\"u}pfung), isoliert werden konnten. Die strukturelle Zuordnung der isolierten Makrocyclen zu einem der beiden Regioisomeren gelang zweifelsfrei anhand von R{\"o}ntgenstrukturanalysen f{\"u}r zwei Makrocyclen und 1H NMR-Spektroskopie f{\"u}r alle Isomere. Der konformative Einfluß der Aryloxy-Substituenten auf die funktionenellen Eigenschaften dieser Farbstoffklasse konnte durch Vergleich der optischen und elektrochemischen Eigenschaften aller isolierter Makrocyclen mit einer offenkettigen Referenzverbindung abgeleitet werden. Hierbei zeigte sich, dass die Aryloxy-Substituenten dieser Farbstoffe in L{\"o}sung bevorzugt in einer horizontalen Konformation vorliegen. Durch l{\"o}sungsmittelabh{\"a}ngige Fluoreszenzmessungen konnte gezeigt werden, dass ein photoinduzierter Elektronentransferprozess f{\"u}r die Fluoreszenzl{\"o}sung elektronenreicher Aryloxy-Substituenten von Bedeutung ist. Die Trennung der Atropo-Diastereomere konnte f{\"u}r eine diagonal {\"u}berbr{\"u}ckte makrocyclische Verbindung mit chiralen 2-(R)-Octylamin Imidsubstituenten und Diethyleneglykol als Br{\"u}ckenkette mittels semi-preparativer HPLC an einer chiralen station{\"a}ren Phase realisiert werden. Die chiroptischen Eigenschaften der isolierten epimerenreinen Makrocyclen wurden mittels CD-Spektroskopie untersucht. Die Zuordnung der absoluten Stereochemie konnte anhand der erhaltenen CD-Spektren durch Anwendung der „Theorie der excitonischen Kopplung" abgeleitet und durch quantenchemische Berechnung der CD-Spektren best{\"a}tigt werden. Dieses Synthesekonzept wurde auf 1,7-diaryloxy-substituierten Perylenbisimide erweitert. Die Struktur der erhaltenen diagonal verbr{\"u}ckten monocyclischen Verbindung konnte erneut durch NMR-Spektroskopie und R{\"o}ntgenstrukturanalyse eindeutig bestimmt werden. Die Trennung der Atropo-Enantiomere gelang mittels semi-preparativer HPLC an einer chiralen station{\"a}ren Phase. Die Zuordnung der Stereochemie konnte anhand des Vergleichs der CD-Spektren mit den zuvor f{\"u}r epimerenreine Bismakrocyclen erhaltenen CD-Spektren realisiert werden. Anhand der R{\"o}ntgenstrukturanalysen sowohl der racemischen Mischung als auch eines Atropo-Enantiomers ließen sich bedeutende Informationen {\"u}ber die p-Dimerisierung von Perylenbisimiden ableiten. Die Abh{\"a}ngigkeit der Razemisierungsbarriere von der Gr{\"o}ße der Bay-Substituenten wurde f{\"u}r vier halogensubstituierte Derivate untersucht. Die dynamischen Eigenschaften wurden mittels temperaturabh{\"a}ngiger NMR-Spektroskopie und kinetischer Messungen mittels CD-Spektroskopie bestimmt. Unter Anwendung des „Apparent Overlap"-Konzeptes konnte eine {\"u}berzeugende lineare Beziehung zwischen der Gr{\"o}ße der Substituenten und der Inversionsbarriere hergestellt werden. Dar{\"u}ber hinaus war es m{\"o}glich die Atropo-Diastereomere bzw. Enantiomere der tetrachlor- und tetrabrom-substituierten Derivate zu trennen, wobei vor allem das 1,6,7,12-tetrabrom-substituierte Perylenbisimid stabile Enantiomere bei Raumtemperatur lieferte. Die abgeleitete Struktur-Eigenschaftsbeziehung sollte zuk{\"u}nftig die Herstellung von stabilen Enantiomeren durch geeignete Wahl der Substituenten in den Bay-Positionen erm{\"o}glichen. Um die Reversibilit{\"a}t der Selbstorganisation zur quantitativen Synthese makrocyclischer Perylenbisimide ausn{\"u}tzen zu k{\"o}nnen, wurde ein tetra(zinkporphyrin)-funktionalisiertes Perylenbisimid synthetisiert. Die Ausbildung des angestrebten 1:2-Sandwichkomplexes aus Tetra-Zinkporphyrin-Perylenbisimid und Diazabicyclo-[2.2.2]-undecan wurde mittels UV/Vis und 1H NMR Spektroskopie untersucht und die makrocyclische Struktur des Komplexes konnte mittels diffusionsabh{\"a}ngiger NMR Spektroskopie (DOSY NMR) eindeutig bewiesen werden. Weiterhin konnte mittels rasterkraftmikroskopischer (AFM) Untersuchungen gezeigt werden, dass diese funktionellen makrocyclischen Verbindungen sehr geordnet auf einer Graphitoberfl{\"a}che (HOPG) abgeschieden werden k{\"o}nnen. Die Ausrichtung eines amino-funktionalsierten p-konjugierten Polymers durch Zugabe des bichromphoren Tetra-Zinkporphyrin-Perlyenbisimids wurde mittels UV/Vis-Spektroskopie und AFM-Messungen untersucht. Die Oberfl{\"a}chenanalyse mittels AFM zeigte, dass die bichromophore Verbindung die linearen p-konjugierten Polymere {\"u}ber weite Teile der Oberfl{\"a}che auszurichten vermag, so dass eine definierte Anordnung von drei p-Systemen auf der Graphitoberfl{\"a}che erm{\"o}glicht wurde.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Vernaleken2007,
  author    = {Vernaleken, Alexandra},
  title     = {Identification and Characterisation of the Domains of RS1 (RSC1A1) Inhibiting the Monosaccharide Dependent Exocytotic Pathway of Na+-D-Glucose Cotransporter SGLT1 with High Affinity},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25790},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Das RS1-Protein, das durch ein intronloses single-copy Gen kodiert wird, welches nur bei S{\"a}ugetieren vorkommt, bewirkt eine posttranskriptionelle Herunterregulation des Natrium-D-Glukose-Cotransporters SGLT1. Es wurde gezeigt, dass eine kurzfristige posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 durch RS1 am trans-Golgi-Netzwerk (TGN) stattfindet. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Tripeptide des menschlichen RS1-Proteins (hRS1) identifiziert, GlnCysPro und GlnSerPro, welche die posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 am TGN induzieren. Das Applizieren der Tripeptide reduzierte die Menge des SGLT1-Proteins in der Plasmamembran um 40-50\%, diese Reduktion korrelierte mit dem R{\"u}ckgang des durch SGLT1 vermittelten Glukosetransports. Hinsichtlich der kurzfristigen Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide wurden f{\"u}r die effektiven intrazellul{\"a}ren Konzentration der Tripeptide IC50-Werte von 2.0 nM (GlnCysPro, QCP) und 0.16 nM (GlnSerPro, QSP) ermittelt. Die beobachtete Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide QCP und QSP wurde, {\"a}hnlich wie beim hRS1-Protein, durch verschiedene intrazellul{\"a}re Monosaccharide, einschließlich Methyl-\&\#945;-D-Glucopyranosid und 2-Deoxyglukose, verringert. Im Gegensatz dazu konnte die kurzfristige Hemmung von hOCT2 durch QCP nur nach Anhebung der intrazellul{\"a}ren Konzentration von AMG beobachtet werden. QCP und QSP werden durch den H+-Peptid-Kotransporter PEPT1 transportiert, der zusammen mit SGLT1 in den Enterozyten des D{\"u}nndarms kolokalisiert ist. Nach Einw{\"a}rtstransport des Peptids wird dann im Anschluss der durch hSGLT1 vermittelte Glukosetransport gehemmt. Die Daten legen nahe, dass eine orale Applikation der Tripeptide QCP oder QSP dazu genutzt werden kann, die Absorption von D-Glukose im D{\"u}nndarm zu hemmen und somit als Therapeutika f{\"u}r Adipositas oder Diabetes mellitus genutzt werden k{\"o}nnte.},
  subject      = {Regulation von SGLT1},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mladenovic2008,
  author    = {Mladenovic, Milena},
  title     = {Theoretical Investigation into the Inhibition of Cystein Proteases},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25763},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Although known about and investigated since the late 1970's, the picture of the basic principles governing inhibitor strengths and the structure-activity relationships of the cysteine protease inhibition mechanism is still very incomplete. Computational approaches can be a very useful tool for investigating such questions, as they allow the inspection of single, specific effects in isolation from all others, in a manner very difficult to achieve experimentally. The ab initio treatments of such large systems like proteins are still not feasible. However, there is a vast number of computational approaches capable of dealing with protein structures with reasonable accuracy. This work presents a summary of theoretical investigations into cysteine protease cathepsin B using a range of methods. We have concentrated on the investigation of cysteine protease inhibition by epoxide- and aziridine-based inhibitors in order to obtain better insight into these important topics. Various model systems are simulated by means of pure quantum mechanical methods and by hybrid (QM/MM) methods. Both approaches provide a static picture. Dynamical effects are then accounted for by additional molecular dynamics (MD) simulations, using both classical and QM/MM MD approaches. The quantum mechanical approach was used to study very small model systems consisting only of the electrophilic warhead of the inhibitor (both substitituted and not) and molecular moieties simulating a very simplified protein active site (methylthiolate instead of Cys29 and methylimidazolium instead of His199 residue) and solvent surroundings (two waters or two ammonium ions, in combination with a continuum solvent model). Although simple, such a system provides a good description of the most important interactions involved in the inhibition reaction. It also allows investigation of the influence of the properties of the electrophilic warhead on the reaction rate. Beside the properties of the electrophilic warhead, the protein and solvent environment is also an important factor in the irreversible deactivation of the enzyme active site by the inhibitor. The non-covalent interactions of the inhibitor with the oxyanion hole and other subsites of the enzyme, as well as its interaction with the solvent molecules, need to be explicitly taken into account in the calculations, because of their possible impact on the reaction profile. As molecular modeling methods allow the treatment of such large systems, but lack the possibility of describing covalent interactions, our method of choice was the combined quantum mechanics/molecular modeling approach. By splitting the system into a smaller part that undergoes the bond cleavage/formation process and must be treated quantum mechanically, and a larger part, comprised of the rest of the protein, which could be treated using force fields, we managed to simulate the system at the desired precision. Our investigations concentrated on the role of His199 in the inhibition mechanism as well as on the structure-reactivity relationships between cysteine protease and various inhibitors, yielding new insight into the kinetics, regio- and stereospecificity of the inhibition. In particular, our calculations provide the following insights: i.) an explanation for the regioselectivity of the reaction, and original insight into which interactions affect the stereoselectivity; ii.) a clear model which explains the known structure-activity relationships and connects these effects with the pH-dependency of the inhibition; iii.) our computations question the generally accepted two-step model by showing that substituent effects accelerate the irreversible step to such an extent that the achievement of an equilibrium in the first step is doubtful; iv.) by way of theoretical characterizations of aziridine models, the reasons for similarities and differences in the mode of action of epoxide- and aziridine-based inhibitors are elucidated; and finally, v.) combining our results with experimental knowledge will allow rational design of new inhibitors. To account for dynamical effects as well, molecular dynamics (MD) computations were also performed. In these calculations the potential energy was computed at the force field level. The results not only supported and clarified the QM/MM results, but comparison with previous X-ray structures helped correct existing errors in the available geometrical models and resolved inconsistencies in the weighting of various factors governing the inhibition. In the work the first QM/MM MD calculations on the active site of the cysteine proteases are presented. In contrast to the MD simulations, these calculations used potential energies computed at the QM/MM-level. With the help of these computations we sought to address strongly disputed questions about the reasons for the existence of the active site ion pair and its role in the high activity of the enzyme.},
  subject      = {Quantenchemie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Liedtke2007,
  author    = {Liedtke, Daniel},
  title     = {Functional divergence of Midkine growth factors : Non-redundant roles during neural crest induction, brain patterning and somitogenesis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25707},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Neural crest cells and sensory neurons are two prominent cell populations which are induced at the border between neural and non-neural ectoderm during early vertebrate development. The neural crest cells are multipotent and highly migratory precursors that give rise to face cartilage, peripheral neurons, glia cells, pigment cells and many other cell types unique to vertebrates. Sensory neurons are located dorsally in the neural tube and are essential for sensing and converting environmental stimuli into electrical motor reflexes. In my PhD thesis, I obtained novel insights into the complex processes of cell induction at the neural plate border by investigating the regulation and function of mdkb in zebrafish. First, it was possible to demonstrate that mdkb expression is spatiotemporally correlated with the induction of neural crest cells and primary sensory neurons at the neural plate border. Second, it became evident that the expression of mdkb is activated by known neural crest cell inducing signals, like Wnts, FGFs and RA, but that it is independent of Delta-Notch signals essential for lateral inhibition. Knockdown experiments showed that mdkb function is necessary for induction of neural crest cells and sensory neurons at the neural plate border, probably through determination of a common pool of progenitor cells during gastrulation. The present study also used the advantages of the zebrafish model system to investigate the in vivo function of all midkine gene family members during early brain development. In contrast to the situation in mouse, all three zebrafish genes show distinct expression patterns throughout CNS development. mdka, mdkb and ptn expression is detected in mostly non-overlapping patterns during embryonic brain development in the telencephalon, the mid-hindbrain boundary and the rhombencephalon. The possibility of simultaneously knocking down two or even three mRNAs by injection of morpholino mixtures allowed the investigation of functional redundancy of midkine factors during brain formation. Knockdown of Midkine proteins revealed characteristic defects in brain patterning indicating their association with the establishment of prominent signaling centers such as the mid-hindbrain boundary and rhombomere 4. Interestingly, combined knockdown of mdka, mdkb and ptn or single knockdown of ptn alone prevented correct formation of somites, either by interfering with the shifting of the somite maturation front or interferance with cell adhesion in the PSM. Thus, Ptn was identified as a novel secreted regulator of segmentation in zebrafish.},
  subject      = {Zebrab{\"a}rbling},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gupta2007,
  author    = {Gupta, Kapuganti Jagadis},
  title     = {Nitric oxide in plants: Investigation of synthesispathways and role in defense against avirulent Pseudomonas},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25545},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Zahl der physiologischen Prozesse in Pflanzen, die scheinbar durch NO reguliert werden, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. NO {\"u}bernimmt wichtige Rollen f{\"u}r die Steuerung von Wachstum und Entwicklung, f{\"u}r die Pathogenresistenz und bei abiotischem Stress, sowohl in unterirdischen als auch in oberirdischen Organen. In Pflanzen wurden bisher eine Reihe verschiedener enzymatischer und einige wenige nichtenzymatische Synthesewege f{\"u}r NO vorgeschlagen. Das Hauptziel dieser Arbeit bestand nun darin, die NO Produktion von Pflanzen und speziell von Wurzeln m{\"o}glichst quantitativ zu erfassen und die beteiligten Enzyme zu identifizieren. Dieses Ziel sollte vor allem durch Chemilumineszenz-Messung von NO in der Gasphase (= direkte Chemilumineszenz) erreicht werden, aber auch durch die indirekte Chemilumineszenz, bei welcher Spuren von NO-Oxidationsprodukten wie Nitrat und Nitrit erfasst werden. Als Versuchspflanzen wurden verwendet: Wildtypen von Nicotiana tabacum cv. Xanthi oder cv. Gatersleben; Nitratreduktase-freie, auf Ammonium-N angezogene Mutanten, die keine Nitratreduktase (NR) induzieren; WT Pflanzen, die auf Wolframat angezogen wurden um die Synthese funktionaler MoCo-Enzyme zu unterbinden; eine NO-{\"u}berproduzierende, Nitritreduktase (NiR)-freie Transformante, sowie gelegentlich Gerste, Reis und Erbsen. Eine hypersensitive Reaktion (HR) von Tabak wurde erzeugt durch Druckinfiltration von avirulenten Bakterien des Stammes Pseudomonas syringae pv. phaseolicola. Bei Sauerstoffkonzentrationen \&\#8804;1\% wurde exogenes Nitrit auch von v{\"o}llig NR-freien Wurzeln zu NO reduziert. Folglich war NR nicht die einzige NO-Quelle von Wurzeln. Im Gegensatz dazu waren NR-freie Blattstreifen nicht in der Lage, Nitrit zu NO umzusetzen. Die NO-Bildung von Wurzeln wurde außerdem durch Hemmstoffe des mitochondrialen Elektronentransportes, Myxothiazol und Salicylhydroxams{\"a}ure (SHAM) gehemmt, w{\"a}hrend die NO-Produktion von NR-exprimierenden Blattstreifen gegen diese Inhibitoren unempfindlich war. Damit stimmte auch {\"u}berein, dass gereinigte Mitochondrien aus Wurzeln, aber nicht die aus Bl{\"a}ttern Nitrit mit Hilfe von NADH zu NO reduzieren konnten. Die Inhibitor-Wirkung l{\"a}sst darauf schließen, dass in Wurzelmitochondrien beide terminalen Oxidasen and der NO-Bildung beteiligt sind, und dass selbst in NR-haltigen Wurzeln ein großer Teil der Reduktion von Nitrit zu NO durch die Mitochondrien bewerkstelligt wird, und weniger durch NR selbst. Die Unterschiedliche F{\"a}higkeit von Blatt-und Wurzelmitochondrien zur anaeroben Nitrit:NO-Reduktion wurde nicht nur bei Tabak, sondern auch bei Arabidopsis, Gerste und Erbse gefunden. Sie scheint also eine generelle Eigenschaft h{\"o}herer Pflanzen zu sein. Die Nitrit:NO Reduktion wurden auch direkt als Nitrit- bzw. NADH-Verbrauch gemessen. Die Reaktion war außerdem exklusiv mit der Membranfraktion der Mitochondrien assoziert, ohne jede Beteiligung von Matrixkomponenten. Es wurde auch gepr{\"u}ft, ob Wurzelmitochondrien und- gereinigte Membranen NO ausschließlich aus Nitrit produzierten, oder eventuell auch {\"u}ber eine NO-Synthase (NOS). Außerdem wurde untersucht, ob und in welchem Umfang die NO-Messungen durch eine NO-Oxidation verf{\"a}lscht werden konnten. Zus{\"a}tzlich zur Chemilumineszenz wurden Fluoreszenzmessungen mit Diaminofluoreszeinen (DAF) zum Vergleich herangezogen. In Luft produzierten Mitochondrien ja kein Nitrit-abh{\"a}ngiges NO, und eine NOS-Aktivit{\"a}t konnte weder durch direkte noch durch indirekte Chemilumineszenz nachgewiesen werden. Mit DAF-2 oder DAR-4M wurde jedoch eine L-Arginin-abh{\"a}ngige Fluoreszenzerh{\"o}hung beobachtet. Diese scheinbare NOS-Aktivit{\"a}t wurde mit kommerzieller iNOS verglichen und zeigte dabei sehr untypische Antworten auf NOS-Inhibitoren, Substrate und Kofaktoren. Sie wird deshalb als Artefakt beurteilt. Bei Verwendung von iNOS wurden ca. 2/3 des insgesamt produzierten NO zu (Nitrit+Nitrat) oxidiert. Mitochondrien scheinen NO zu verbrauchen, ohne jedoch die Oxidation von NO zu (Nitrit+Nitrat) zu erh{\"o}hen. Vermutlich wird dabei ein fl{\"u}chtiges Intermediat gebildet (eventuell N2O3). In unserer Gruppe wurde k{\"u}rzlich gezeigt, dass der pilzliche Elicitor Cryptogein eine hypersensitive Reaktion (HR) bei Tabak hervorrief, die v{\"o}llig unabh{\"a}ngig von der Gegenwart oder Abwesenheit von NR war. Eine Schlussfolgerung daraus war, dass die NR-abh{\"a}ngige NO-Bildung f{\"u}r die HR keine Rolle spielte. Hier pr{\"a}sentieren wir Hinweise darauf, dass dieses Szenario Cryptogein-spezifisch sein k{\"o}nnte. Pseudomonas syringae pv phaseolicola wurde in Tabakbl{\"a}tter des Wildtyps und derNiR-defizienten, NO-{\"u}berproduzierenden Mutante (clone 271) infiltriert, die entweder auf Ammonium oder auf Nitrat angezogen waren. Es wurde die Entwicklung der L{\"a}sionen, das Bakterienwachstum und die Zuckerkonzentrationen in den Bl{\"a}ttern und im Blattapoplasten verfolgt. Die L{\"a}sionen-Entwicklung war positiv, und das Bakterienwachstum negativ korreliert mit der Nitrat-Ern{\"a}hrung und einer eventuellen NO-Produktion. Das Bakterienwachstum war positiv korreliert mit einer Ammonium-Ern{\"a}hrung und mit apoplastischen Zuckerkonzentrationen. Der Gesamtgehalt an freier + konjugierter Salicyls{\"a}ure (SA) war durch bakterielle Infektion immer drastisch gesteigert, aber ohne klare Korrelation mit einer NO-Produktion. In Gegenwart von Cryptogein war das Wachstum von Pseudomonas fast v{\"o}llig gehemmt. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass die vermutete gegenseitige Abh{\"a}ngigkeit von Bakterienwachstum, NO-Produktion und der HR sehr komplex ist und nicht auf einfache unifaktorielle Beziehungen reduziert werden kann.},
  subject      = {Pflanzen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Selle2007,
  author    = {Selle, Reimer Andreas},
  title     = {Adaptive Polarization Pulse Shaping and Modeling of Light-Matter Interactions with Neural Networks},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25596},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The technique of ultrafast polarization shaping is applied to a model quantum system, the potassium dimer. The polarization dependence of the multiphoton ionization dynamics in this molecule is first investigated in pump-probe experiments, and it is then more generally addressed and exploited in an adaptive quantum control experiment utilizing near-IR polarization-shaped laser pulses. The extension of these polarization shaping techniques to the UV spectral range is presented, and methods for the generation and characterization of polarization-shaped laser pulses in the UV are introduced. Systematic scans of double-pulse sequences are introduced for the investigation and interpretation of control mechanisms. This concept is first introduced and illustrated for an optical demonstration experiment, and it is then applied for the analysis of the intrapulse dumping mechanism that is observed in the excitation of a large dye molecule in solution with ultrashort laser pulses. Shaped laser pulses are employed as a means for obtaining copious amounts of data on light-matter interactions. Neural networks are introduced as a novel tool for generating computer-based models for these interactions from the accumulated data. The viability of this approach is first tested for second harmonic generation (SHG) and molecular fluorescence processes. Neural networks are then utilized for modeling the far more complex coherent strong-field dynamics of potassium atoms.},
  subject      = {Lasertechnologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Leyerer2005,
  author    = {Leyerer, Marina},
  title     = {Identification and characterization of Nuclear Localization Signal of pRS1 protein},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25573},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {RS1, ein Genprodukt von RSC1A1, ist entscheidend an der zelldichteabh{\"a}ngigen transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 in LLC-PK1 Zellen und an der post-transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 im D{\"u}nndarm beteiligt. RS1 hemmt die Freigabe von SGLT1 enthaltenden Vesikeln aus dem trans-Golgi Netzwerk und wandert in den Zellkern wo es die Transkription von SGLT1 inhibiert. In der vorliegenden Arbeit identifizierten wir eine neuartige 21 Aminos{\"a}uren lange nicht-konventionelle Kernlokalisierungssequenz (RS1 NLS) in RS1 vom Schwein (pRS1), die f{\"u}r die Kernlokalisierung von pRS1 n{\"o}tig und ausreichend ist. RS1 NLS ist von zwei Konsensussequenzen f{\"u}r Phosphorylierung umrahmt, welche f{\"u}r die konfluenzabh{\"a}ngige Regulierung von RS1 NLS verantwortlich sind: Eine Stelle f{\"u}r Casein Kinase 2 (CK2) in der Position 348 und eine Stelle f{\"u}r Protein Kinase C (PKC) in der Position 370. Es wurde eine konfluenz-abh{\"a}ngige Kernlokalisierung mit den Aminos{\"a}uren 342-374 (R-NLS-Reg) beobachtet. Die Mutationsanalyse deutete darauf hin, dass Kernlokalisierung durch die Phosphorylierung von Serin 370 (PKC) geblockt wird, und dass die Phosphorylierung von Serin 348 (CK2) die Phosphorylierung von Serin 370 verhindert. Da w{\"a}hrend der Konfluenz CK2 herunterreguliert und PKC hochreguliert wird, deuten unsere Daten darauf hin, dass die Kernlokalisierung die zelldichteabh{\"a}ngigen Ver{\"a}nderungen in der transkriptionellen und posttranskriptionellen Hemmung von SGLT1 Expression koordiniert.},
  subject      = {Regulierung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{TraversMartin2007,
  author    = {Travers-Martin, Nora Verena},
  title     = {The role of the glucosinolate-myrosinase system for the interaction of Brassicaceae with the turnip sawfly Athalia rosae(L.)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25335},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Brassicaceae and a few related plant families are characterized by possession of the glucosinolate-myrosinase system. Glucosinolates are amino-acid derived allelochemicals which are hydrolysed upon tissue damage by myrosinase enzymes to produce various degradation products which can be toxic for generalist insects. The larvae of the crucifer-specialist Athalia rosae, the turnip sawfly, sequester glucosinolates into their haemolymph. The role of the glucosinolate-myrosinase system for the interaction of the turnip sawfly with Brassicaceae was examined in this study from two different perspectives: variation within individual plants and between plant species. The plant responses to the feeding by herbivores and the short-term effects this induction had on insect behaviour were investigated in white mustard. Furthermore, plants can use multiple defences. Hence correlations of glucosinolates and myrosinase activities with other defences and nutritional quality and their long-term effects on the development of the insects were investigated in seven different plant species.},
  subject      = {Glucosinolate},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Holzapfel2007,
  author    = {Holzapfel, Marco},
  title     = {Photoinduced Charge Transfer Processes in Triarylamine Based Redox Cascades},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25276},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {In the first part of this work a new approach to measure transient absorption spectra of fluorescent compounds by means of laser flash photolysis technique was presented. Generally, the recorded transient absorption signal consists of transient absorption, fluorescence and ground state bleaching. Thus, for fluorescent chromophores a fluorescence correction is indispensable in order to obtain undisturbed absorption decay curves as well as accurate transient absorption spectra. Due to time response characteristics of the PMT detector the fluorescence contribution cannot be corrected by recording the fluorescence separately. Measuring two transient absorption signals with probe light differing in intensity, compounds with quantum yields up to ~ 35 \% can be investigated. This is a major improvement because transient absorption spectroscopy is a powerful method to gain insight into the kinetics and the energy of excited states and information in the time domain of fluorescence are no longer lost. In the second part the synthesis and the photophysical characterisation of redox cascades were reported. These cascades consist of an acridine acceptor and up to three triarylamine donor subunits. The redox potentials of the triarylamines were tuned by adequate substituents in the para-position of the phenyl ring to ensure a directed redox gradient. Upon photoexcitation a locally excited state or a CT state is populated which then injects a hole onto the adjacent donor and consequently results in a CS state. Fluorescence and transient absorption measurements revealed that HT depends strongly on donor strength and solvent polarity. Formation of a CS state was only observed in case of strong terminal donors or polar solvents. A low lying localised triplet state acts as an energy trap and quenches all CS states even in case of the cascade with the strongest terminal donor in very polar solvents. Furthermore, population of a CS state catalyses the formation of this triplet states which results in a shorter lifetime of the CS state compared to the lifetime of the CT state of the corresponding reference compound. Compared to redox cascades already reported in literature, the electronic coupling between the redox centres was decreased by sterical as well as electronic effects. To prolong the lifetime of the CS state saturated spacers on the one hand and a perpendicular orientation of the acceptor and the adjacent donor on the other hand were selected. The twisting of the subunits forming the CT state results in a higher degree of charge separation but its contribution to increase the lifetimes of the CS states is of minor importance. The longer lifetime of the CS states can be ascribed to the saturated spacers. Experimental data in combination with calculated values indicate that charge recombination takes place in the Marcus normal region by a superexchange mechanisms. Although charge recombination of the known cascades is located in the Marcus inverted region, these CS states decay faster than the CS states of the compounds investigated in this work.},
  subject      = {Ladungstransfer},
  language  = {en}
}
@phdthesis{RinconOrozco2007,
  author    = {Rinc{\´o}n Orozco, Bladimiro},
  title     = {TCR and CO-receptors mediated activation of V gamma 9V delta 2 T cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24902},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {A small percentage (1-5\%) of the blood lymphocytes expresses alternative T-cell antigen receptor that uses g and d TCR rearranging genes. A subset of them expresses the Vg9Vd2 TCR. Those cells respond to self-nonpeptide and foreign antigens presented by unknown antigen-presenting molecules. Vg9Vd2 T cells also express Toll-like receptors and natural killer receptors that allow them to respond to other nonpeptide microbial components or to alterations in the expression of stress cell surface ligands such as NKG2D ligands. Vg9Vd2 T cells frequently are regulated by the expression of activating and/or inhibitory NKRs (iNKRs) that can fine-tune their activation threshold and the activating NKG2D receptor is one of the most studied until now. NKG2D, a C-type lectin receptor directed against MICA/MICB and UL16-binding protein (ULBP) molecules, have been reported a powerful co-stimulus for Ag-mediated activation of CD8 and Vg9Vd2 T cells. Indeed, NKG2D is recruited within the Vg9Vd2 TCR immunological synapse and enhances recognition by Vg9Vd2 T cells of Mycobacteria-infected DCs and various MICA/MICB or ULBP hemopoietic and non-hemopoietic tumors. The level of NKG2D is upregulated by inflammatory cytokines (e.g. IL-15), and NKG2D ligands are induced after a physical or genotoxic stress and/or along infection by intracellular pathogens. Therefore, NKG2D is a key stress sensor that strongly enhances recognition of altered or infected self by human gd T cells. Recent progress in the field supports the idea that gd T cells fulfill a role in the innate and adaptative immune response in different way of the conventional ab T cells. We demonstrated direct activation of Vg9Vd2 T cells by NKG2D ligation through the association with DAP10 adapter molecules and independently of TCR-Ag recognition, similar to the NKG2D-mediated activation of NK cells. Culture of peripherical blood mononuclear cells with immobilized NKG2D mAb or NKG2D ligand MICA induces up-regulation of CD69 and CD25 in NK and Vg9Vd2 T cells but not in CD8 T cells. Additionally, the ligation of NKG2D induces in Vg9Vd2 T cells the up-regulation of molecules typical for antigenpresenting cells, such as co-stimulator molecules (CD86) antigen presenting molecules (CD1a, HLA-DR), adhesion molecules (CD54), and activation molecules (CD69). Furthermore, NKG2D ligation in Vg9Vd2 T cells induces the production of cytokines such as TNF-a and chemokines such as, MIP-1a, but cannot induce the production of cytokines such as IL-6 or IFN-g and chemokines such as RANTES, MCP-1 and GM-CSF. In addition, NKG2D triggers the activation of the cytolytic machinery as efficient as CD3 stimulation as shown by measurement of the release of granules with esterase activity (BLT assay), perforin and the up-regulation of CD107a on the surface of Vg9Vd2 T cells. This NKG2D dependent cytolysis has been confirmed using purified Vg9Vd2 T cells, which kill MICA-transduced RMA cells but not the control cells. The TCR independence and NKG2D dependence of this killing is supported by mAb inhibition experiment. Finally, DAP 10, which mediates NKG2D signaling of human NK cells, is found in resting and activated Vg9Vd2 T cells. Moreover, data of intracellular signaling studies suggest an important role of Scr kinases in the NKG2D mediated killing and involvement of DAP-10-PI3K and PLCg 1 pathways as mayor proteins implicated in target cell lysis, and shows remarkable difference with the TCR signaling. The identification of these similarities in NKG2D function between NK and Vg9Vd2 T cells may be of interest for development of new strategies for Vg9Vd2 T cell-based immunotherapy in certain types of cancer and help to understand Vg9Vd2 T cell function in general.},
  subject      = {TCR},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Palanichamy2007,
  author    = {Palanichamy, Arumugam},
  title     = {Influence of transient B cell depletion on recirculating B cells and plasma cells in rheumatoid arthritis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25132},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die zentrale Rolle der B-Zellen in der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen hat in den letzten Jahren zu unterschiedlichen therapeutischen Ans{\"a}tzen gef{\"u}hrt, B-Zellen direkt oder indirekt zu targetieren. Ein Beispiel hierf{\"u}r stellt der monoklonale anti-CD20 Antik{\"o}rper Rituximab dar. Derzeit ist wenig {\"u}ber das Regenerationsverhalten von B-Zellen nach Therapie mit Rituximab bekannt. Daher untersuchten wir die fr{\"u}he Regnerationsphase und die Ver{\"a}nderungen des B-Zellrepertoirs. Am Beispiel der VH4 Familie der Immunglobulin schweren Ketten analysierten wir die Modulation des Immunglobulinrezeptor Repertoires durch die passagere B-Zelldepletion. Insgesamt wurden bei 5 Patienten 3 Zeitpunkte analysiert: vor Therapie, in der fr{\"u}hen Regenerationsphase (ERP- early regeneration period, mit einem B-Zellanteil > 1\% im peripheren Blut) und in der sp{\"a}ten Regenerationsphase (LRP- late regeneration period, 2-3 Monate nach der fr{\"u}hen Regenerationsphase). Bei 3 Patienten (A-C) wurden die Ig-VH4 Gene aus genomischer DNA amplifiziert und zu o.g. Zeitpunkten analysiert. Bei weiteren 2 Patienten (D und E) erfolgte die Analyse der Ig Gene in einzelnen B-Zellen mittels Einzelzellsortierung und Einzelzell RT-PCR. Die B-Zellregeneration nach Therapie mit Rituximab zeigte ein charakteristisches Regenerationsmuster mit einer Dominanz von unreifen CD10+ B-Zellen und CD38hi Plasmazellen w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Phase der B-Zellrekonstitution. Im weiteren Verlauf kam es zu einer Abnahme dieser Zellen und einem Anstieg von naiven B-Zellen. Auf der molekularen Ebene zeigte sich vor und nach B-Zelldepletion eine unterschiedliche Nutzung der Ig-VH4 Gene. Mini Gene wie VH4-34 und VH4-39, die in Verbindung mit Autoimmunit{\"a}t stehen, waren vor Einleitung der Therapie {\"u}berexprimiert. Durch die Behandlung mit Rituximab kam es zu einer Ver{\"a}nderung des Repertoires der regenerierenden B-Zellen mit einer reduzierten Benutzung der VH4-39 Gene im B-Zellpool. Tief greifende Ver{\"a}nderungen fanden sich im regenerierenden Repertoire, mit einem relativen Anstieg von stark mutierten (>=9 Mutationen / Ig Sequenz) B-Zellen.. Die Immunph{\"a}notypisierung zeigte, dass diese hochmutierten B-Zellen den Ig-klassengeswitchten Ged{\"a}chtnis B-Zellkompartiment, insbesondere den Plasmazellen zugh{\"o}rig sind. Um diese Hypothese zu untermauern, erfolgte bei 2 Patienten eine Einzelzellsortierung dieser Plasmazellen w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Regenerationsphase, welche einen vergleichbaren Mutationsstatus zeigte. Da Plasmazellen kein CD20 Molek{\"u}l exprimieren, werden sie durch eine Therapie mit Rituximab nicht direkt eliminiert. Allerdings zirkulieren sie nicht im peripheren Blut w{\"a}hrend der Phase der B-Zelldepletion. W{\"a}hrend der fr{\"u}hen Regenerationsphase (ERP) lassen sie sich in der Peripherie erneut nachweisen. Es wurde deshalb untersucht ob auch Plasmazellen durch die Therapie moduliert werden, obwohl sie nicht direkt durch Rituximab targetiert werden. In diesem Zusammenhang erfolgte eine detaillierte Analyse des Mutationsmusters der Plasmazellen vor Therapie und w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Regenerationsphase. Die Analyse der Mutationsh{\"a}ufigkeit in RGYW/WRCY Hotspot Motive (R=purine, Y=pyrimidine, W=A/T) erlaubt Absch{\"a}tzung in wieweit die somatische Hypermutation der B-Zellen durch T-Zell abh{\"a}ngige Differenzierung erfolgte. Die Plasmazellen vor Therapie zeigten einem verminderten Targeting der RGYW/WRCY Motive. Im Gegensatz hierzu zeigte sich in den rezirkulierenden Plasmazellen w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Regenerationsphase ein zunehmendes Targeting der RGYW/WRCY Motive. Dies spricht f{\"u}r einen Repertoire Shift zu mehr T-Zellabh{\"a}ngigen B-Zell Mutation. Ein Zusatand, wie er bei Gesunden beobachtet wird. Um die Hypothese der Rituximab-induzierten Plasmazell Modulation zu st{\"u}tzen wurde die R/S- Ratio (replacement to silent mutations ratio) der hypervariablen Regionen (CDRs) der Plasmazell Ig Sequenzen bestimmt. In unserer Studie war die mittlere R/S Ratio der CDRs der Plasmazellen vor Therapie entsprechend relativ niedrig (1.87). Interessanterweise kam es in der fr{\"u}hen und sp{\"a}ten Regenerationsphase zu einer signifikant erh{\"o}hten R/S Ration in den rezirkulierenden Plasmazellen mit Werten von 2.67 bzw. 3.60. Die verminderte R/S Ratio in den CDRs der Plasmazellen kann als Entwicklung des Ig-Repertoires durch positive Antigenselektion interpretiert werden und weist damit eine Therapie induzierte Ver{\"a}nderung auf, die dem entspricht wie man sie bei Gesunden findet. Zusammenfassend zeigt unsere Studie, dass die passagere B-Zelldepletion mit Rituximab zu einer Modulation des Plasmalzellkompartimentes f{\"u}hrt, welches nicht direkt durch die Therapie targetiert wird. Die Modulation der Plasmazellen bei der RA kann eventuell auch als m{\"o}glicher Biomarker entwickelt werden, um ein Ansprechen auf die Therapie vorherzusagen. Dies muss im Weiteren untersucht werden, um tiefer greifende Einblicke in Prozesse zu erlangen, die durch zuk{\"u}nftige Therapien beeinflussbar werden.},
  subject      = {B-zellen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kluever2007,
  author    = {Kl{\"u}ver, Nils},
  title     = {Molecular analysis of gonad development in medaka (Oryzias latipes) and Oryzias celebensis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25105},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The process of sex-determination can be better understood through examinations of developing organs and cells, which are involved in the formation of undifferentiated gonad. This mechanisms show in fish a broad variety, ranging from hermaphroditism to gonochorism and environmental to genetic sex determination. Hormones and abiotic factors such as temperature and pH can influence teleost development and reproductive traits. These factors are vulnerable to pollutants and climate changes. Therefore, it is important to examine gonad development and sex-determination/differentiation in teleost fish. Teleost fish are the largest known group of vertebrates with approximately 25,000 species and are used for such kind of examinations as model organisms. Recently, in Oryzias latipes (medaka), dmrt1bY (or dmy), a member of the Dmrt gene family, has been described as testis-determining gene. However, this gene is not the universal master sex-determining gene in teleost fish. Although dmrt1bY is present in the most closely related species of the genus, namely Oryzias curvinotous, it is absent from other Oryzias species, like Oryzias celebensis, and other fish. During my thesis, I studied gonad development in medaka and in the closely related species Oryzias celebensis. Germ cell specification in medaka seems to be dependent on maternally provided cytoplasmatic determinants, so called germ plasm. Nanos and vasa are such germ cell specific genes. In zebrafish they are asymmetrically localized in the early embryo. I have shown that nanos mRNA is evenly distributed in the early embryo of medaka. A similar pattern has been already described for the medaka vasa homolog, olvas. This suggests differences in PGC specification in zebrafish and medaka. Further, the vasa homolog was isolated and the expression pattern examined in O. celebensis. The results show that it can be used as a germ cell specific marker. Additionally, the primordial germ cell migration in O. celebensis was followed, which is similar to medaka PGC migration. Primordial germ cell migration in vertebrates is dependent on the chemokine stromal cell-derived factor 1 (Sdf-1). Medaka has two different sdf-1 genes, sdf-1a and sdf-1b. Both genes are expressed in the lateral plate mesoderm (LPM). During late embryonic development, I could show that sdf-1a is expressed in newly formed somites and not longer in the LPM. Sdf-1b expression persisted in the posterior part of the lateral plate mesoderm in the developing gonad. In terms of early and late functions, this suggests subfunctionalization of sdf-1a and sdf-1b. In "higher" vertebrates, genes that are involved in the process of gonad development have been studied in detail, e.g. Wt1, Sox9, and Amh. I have analyzed the expression pattern of wt1 and sox9 co-orthologs and amh. In both, the medaka and O. celebensis, wt1a transcripts were localized in the LPM and its expression was similar to sdf-1a gene expression in medaka. Wt1b expression was restricted to the developing pronephric region. During later embryonic development, wt1a is specifically expressed in the somatic cells of the gonad primordium in both sexes. This is the first time that in fish wt1 gene expression in developing gonads has been described. Therefore, this result suggests that wt1a is involved in the formation of the bipotential gonad. Furthermore, I have analyzed the gonad specific function of the wt1 co-orthologs in medaka. I could show that a conditional co-regulation mechanism between Wt1a and Wt1b ensures PGC maintenance and/or survival. The expression of sox9 genes in medaka and sox9b in O. celebensis were detected in the somatic cells of the gonad primordium of both sexes. Additionally, I have shown that amh and amhrII in medaka are expressed in somatic cells of the gonad primordium of both sexes. This suggests that sox9b, amh and amhrII are involved in gonad development and have specific functions in the adult gonad. In O. celebensis I could detect an expression of dmrt1 already six days after fertilization in half of the embryos, which is similar to the dmrt1bY expression in medaka. Whether the expression of dmrt1 is male specific in O. celebensis is currently under investigation. Altogether, the obtained results provide new insights into gene expression patterns during the processes of gonad development. Furthermore, no differences in the expression pattern of wt1a and sox9b during gonad development between the medaka and O. celebensis could be detected. This might indicate that the genetic mechanisms during gonad development are similar in both species.},
  subject      = {Japank{\"a}rpfling},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Handoko2007,
  author    = {Handoko, Lusy Lusiana},
  title     = {Functional Characterization of IGHMBP2, the Disease Gene Product of Spinal Muscular Atrophy with Respiratory Distress Type 1 (SMARD1)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24984},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Spinale Muskelatrophie mit Atemnot Type 1 (SMARD1) ist eine autosomal rezessive, neurodegenerative Erkrankung, die sich h{\"a}ufig schon im S{\"a}uglings- und Kleinkindalter manifestiert. Pathologisches Merkmal von SMARD1 ist eine fr{\"u}he und akut einsetzende Atemnot und eine progrediente, zun{\"a}chst distal betonte Muskelschw{\"a}che, die durch eine L{\"a}hmung des Zwerchfells und der Skelettmuskulatur aufgrund des Absterbens der motorischen Vordernhornzellen des R{\"u}ckenmarks eintritt. SMARD1 ist eine monogene Krankheit, die durch Mutationen im Gen f{\"u}r das Immunoglobulin µ-bindende Protein 2" (IGHMBP2) hervorgerufen wird. Obwohl Mutationen in IGHMBP2 ausschließlich die Degeneration von Motoneuronen ausl{\"o}sen, ist das Gen bei Menschen und M{\"a}usen ubiquit{\"a}r exprimiert. Deshalb scheint SMARD1 durch den Defekt eines „Haushaltsproteins" statt eines Neuron-spezifischen Faktors verursacht zu werden. IGHMBP2 verf{\"u}gt {\"u}ber eine N-terminale DEXDc-Helicase/ATPase-Dom{\"a}ne und geh{\"o}rt zur Superfamily 1 Helicase. Bislang war lediglich bekannt, dass das Protein in verschiedenen zellul{\"a}ren Aktivit{\"a}ten wie DNA Replikation, Transkription und pr{\"a}-mRNA Splicing zugewiesen wurde. Die pr{\"a}zise Funktion von IGHMBP2 in den obengenannten Prozessen, und damit auch die molekulare Ursache von SMARD1 sind jedoch noch v{\"o}llig unklar. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, das IGHMBP2 Protein sowohl enzymatisch zu charakterisieren als auch den Prozess zu identifizieren, in dem dieses Protein in vivo agiert. Mit diesem Wissen sollten dann pathogene Mutanten von IGHMBP2 auf Defekte hin untersucht werden. Ein Schl{\"u}ssel f{\"u}r diese Arbeit war die Gewinnung von rekombinantem, biologisch aktivem IGHMBP2 durch eine zweistufige Aufreinigungsstrategie. Dieses hochreine Enzym zeigte eine ATP-abh{\"a}ngige Helikaseaktivit{\"a}t, die sowohl doppelstr{\"a}ngige DNA als auch RNA mit einer 5'\&\#8594;3' Direktionalit{\"a}t entwindet. Interessanterweise zeigte sich, dass dieses Enzym -im Gegensatz zu fr{\"u}heren Befunden- nahezu ausschließlich im Zytoplasma von Zellen lokalisiert ist. Dar{\"u}ber hinaus wiesen die Affinit{\"a}tsaufreinigungsexperimente und Grossenfraktionierungsuntersuchungen daraufhin, dass IGHMBP2 ein Bestandteil des RNase-empfindlichen Komplexes ist, der als Ribosomen identifiziert wurde. IGHMBP2 interagiert prim{\"a}r mit 80S Monosomen, wobei das Protein mit beiden Untereinheiten in Kontakt steht. Hingegen ist IGHMBP2 an Polysomen nur in geringen Mengen zu finden. Diese Befunde deuten stark auf eine Rolle von IGHMBP2 bei der mRNA Verarbeitung am Ribosom hin, wobei noch unklar ist, ob es sich um translationsrelevante Prozesse handelt oder die mRNA-Stabilit{\"a}t beeinflusst. Die biochemische und enzymatische Charakterisierung von IGHMBP2 erlaubte erstmals Einblicke in den Pathomechanismus von SMARD1. In den folgenden Untersuchungen wurden die enzymatischen Aktivit{\"a}ten der SMARD1-erregenden Ighmbp2 Mutante und ihre Assoziation mit ribosomalen Untereinheiten nachgeforscht. Interessanterweise konnten pathogene Missense-Mutanten von IGHMBP2 noch genauso gut wie das Wildtyp-Protein mit ribosomalen Untereinheiten wechselwirken. Jedoch inhibierten alle bisher getesteten Mutanten die RNA Helikaseaktivit{\"a}t, allerdings {\"u}ber unterschiedliche Mechanismen. Diese Daten weisen darauf hin, dass ein Defekt in den enzymatischen Aktivit{\"a}ten des IGHMBP2 direkt mit der Pathogenese der SMARD1 korreliert. Des Weiteren lassen die im Rahmen dieser Arbeit erhaltenen Ergebnisse vermuten, dass SMARD1 durch Defekte in der zellularen Translationsmaschinerie entsteht.},
  subject      = {IGHMBP2},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Andrei2007,
  author    = {Andrei, Horia-Sorin},
  title     = {Infrared photodissociation spectroscopy of ionic hydrocarbons : microsolvation and protonation sites},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24652},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {This work has presented a spectroscopic analysis of three types of hydrocarbon cations: two ionized aromatic hydrocarbons, two protonated aromatic hydrocarbons and the cation of a fundamental radical hydrocarbon. The experiments were centered on the proton stretch vibrations of mass-selected complexes of these systems and polar (H2O) and non polar (Ar, N2, CO2) ligands. The experiments have been done in a tandem mass spectrometer coupled with an electron impact ionization ion source; an OPO laser system was used as tunable IR light source. All the proposed dimer structures have been also modeled using quantum chemical calculations (QCC). These calculations have consistently been matched with the experimental results and have enabled clear identification of the spectral features observed. This has enabled the evaluation of thermochemical properties which could not be extracted directly from experiment. The experiments done on complexes of 1-Np+ and Im+ have allowed for the acidity of their various groups to be probed: the shifts in the frequency as well as the enhancement in the intensity of the OH and NH stretch vibrations resulting from the complexation have yielded dependences on both the species (L) and the number (n) of the ligands. OH bound 1-Np+···Ar has been detected for the first time, showing that the REMPI-IRPD method is severely limited with respect to the production of the most stable isomer of a given cationic complex. The detection of c-1-Np+···(N2)n corresponds to the first observation of c-1-Np+ complexes and enables thus direct comparison of both 1-Np+ rotamers. The shift of the NH vibration of Im+···N2(H) yielded the first experimental estimate for the PA of the imidazyl radical. It was also found that the most stable 1-Np+···Ar and Im+···Ar structures differ qualitatively from that of the corresponding neutral dimers (H-bound vs pi-bound), emphasizing the large impact of ionization on the interaction potential and the preferred recognition motif between acidic aromatic molecules (A) and nonpolar ligands. The IRPD spectra of 1-Np+···Ln and Im+···Ln yielded spectroscopic information about the CH, NH and OH stretch vibrations of bare 1-Np+ and Im+. The dependence of the shifts in the frequency of the OH and NH stretch vibrations allows for creating microsolvation models. The spectroscopic results obtained on size-selected 1-NpH+···Ln show that, in the output of the presently used ion source, three classes of 1-NpH+ isomers can be identified: oxonium ions (1-Np protonated at the O atom); carbenium ions obtained by protonation in the para and ortho positions with respect to the OH functional group; carbenium ions obtained by the addition of a proton to well-defined sites on the second naphthalene ring. The spectral identification of these three classes of protonation sites is supported by their different photofragmentation patterns. It was demonstrated that the spectroscopic monitoring of the microsolvation of ImH+ in Ar and N2 together with the QCCs paint a very detailed picture of the microsolvation process, evidencing clear differences between the microsolvation models as function of the PA of the ligands. Important differences have also been identified between the various binding sites, enabling the creation of a clear scale of priorities for occupation of the binding sites during microsolvation. The application of IRPD to the study of microhydrated ImH+ provided for the first time direct spectroscopic information on the properties of the N-H bonds of this biomolecular building block under controlled microhydration. It was demonstrated that, as protonation enhances the acidity of the NH groups, the ability for proton conductivity of ImH+ increases. A very important result is derived from the IRPD spectroscopy of C2H5+···L (L = Ar, N2, CO2, CH4) dimers. The equilibrium geometry of the C2H5+ has long been debated. Now, IRPD spectra were recorded over the range of the CH stretch fundamentals (covering possible sp3 and sp2 hybridization of C). Depending on the ligand species, the spectra are found to be dominated by the fingerprint of two largely different dimer geometries. Using the experimental C2H5+···Ar spectrum and the corresponding QCCs, the structure of the (weakly perturbed) C2H5+ was found to be the nonclassical one, with one proton straddling across the C=C bond of the H2C=CH2. On the other hand, ligands like N2 and CH4 are strongly influencing the geometry, as seen in the spectral signatures of the C2H5+···N2 and C2H5+···CH4, which correspond to the classical [H2CCH3]+. It was thus demonstrated that while the nonclassical C2H5+ is the global minimum on the PES of the free [C2,H5]+, the structure of the C2H5+ can be strongly influenced by the chemical properties of the environment.},
  subject      = {Infrarot},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Solak2007,
  author    = {Solak, Ebru},
  title     = {Almost Completely Decomposable Groups of Type (1,2)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24794},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {A torsion free abelian group of finite rank is called almost completely decomposable if it has a completely decomposable subgroup of finite index. A p-local, p-reduced almost completely decomposable group of type (1,2) is briefly called a (1,2)-group. Almost completely decomposable groups can be represented by matrices over the ring Z/hZ, where h is the exponent of the regulator quotient. This particular choice of representation allows for a better investigation of the decomposability of the group. Arnold and Dugas showed in several of their works that (1,2)-groups with regulator quotient of exponent at least p^7 allow infinitely many isomorphism types of indecomposable groups. It is not known if the exponent 7 is minimal. In this dissertation, this problem is addressed.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hippius2007,
  author    = {Hippius, Catharina},
  title     = {Multichromophoric Arrays of Perylene Bisimide Dyes - Synthesis and Optical Properties},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24767},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The present work deals with the synthesis and the investigation of the photophysical properties of covalently constructed calix[4]arene-perylene bisimide dye arrays containing various PBI units. The obtained conjugates are characterized with respect towards their application in a new, zigzag-type architecture of artificial light-harvesting systems. For this purpose, orange (core-unsubstituted), red (6,7,11,12-tert-butylphenoxy-functionalized) and green (1,7-pyrrolidino-substituted) perylene bisimide building blocks have been attached to the calix[4]arene scaffold. First, the monochromophoric reference systems have been studied, and second, the photophysical properties of a comprehensive series of newly synthesized, multichromophoric calix[4]arene-perylene bisimide conjugates showing efficient energy transfer processes between the individual dye subunits have been investigated. Furthermore, a series of bichromophoric compounds containing identical chromophoric units has been obtained. Towards this goal, a variety of spectroscopic techniques such as UV/vis absorption, steady state and time-resolved fluorescence emission, and femtosecond transient absorption spectroscopy as well as a spectrotemporal analysis of the obtained data has been applied. This work presents a new concept for an artificial light-harvesting system positioning the dye units by means of calix[4]arene spacers along a zigzag chain. The investigations start with the syntheses and optical properties of the monochromophoric building blocks and result in an elaborate study on the energy and electron transfer processes occurring after photoexcitation in a comprehensive series of multichromophoric calix[4]arene-perylene bisimide conjugates. Finally, the photophysical properties of a series of compounds containing each two identical PBI units are discussed.},
  subject      = {Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nayak2007,
  author    = {Nayak, Arnab},
  title     = {Sumoylation Modulates NFATc1-mediated Lymphokine Gene Expression},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24722},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Aktivit{\"a}t von Transkriptionsfaktoren kann durch die Modifikation mit SUMO positiv oder negativ beeinflusst werden, indem Protein-Protein-Interaktionen als auch die subzellul{\"a}re bzw. subnukle{\"a}re Lokalisation ver{\"a}ndert werden. In T-Zellen spielt die Familie der NFAT (Nuclear Factor of Activated T cells)-Transkriptionsfaktoren eine wichtige Rolle bei der Zytokingenregulation. NFATc1 wird durch die Verwendung zwei verschiedener Promotoren (P1 \& P2) bzw. Polyadenylierungsstellen (pA1 \& pA2) und alternativen Spleißens in sechs Isoformen exprimiert. Sie werden als NFATc1/alphaA, betaA, alphaB, betaB, alphaC und betaC bezeichnet, wobei alpha und beta sich auf die beiden unterschiedlichen 1. Exons und A, B, C sich auf die differentiell gespleißten und unterschiedlich langen C-Termini beziehen. Die NFATc1/A-Isoformen umfassen einen relativ kurzen C-Terminus, w{\"a}hrend die langen Isoformen B und C extra-C-terminale Peptide von 128 bzw. 246 Aminos{\"a}uren aufweisen. Um die spezifischen, biologischen Effekte der NFATc1-Isoformen zu untersuchen, wurde ein sog. ‚Yeast two Hybrid screen' mit einer humanen Milz-cDNA-Bibliothek und dem NFATc1/C-spezifischen C-Terminus durchgef{\"u}hrt. Am Ende wurden Ubc9 und PIAS1, Proteine, die an der Sumoylierung beteiligt sind, am h{\"a}ufigsten dedektiert. Anschließend konnte gezeigt werden, dass NFATc1 tats{\"a}chlich sumoyliert wird. Das Ausmaß an Sumoylierung ist Isoformen abh{\"a}ngig. W{\"a}hrend NFATc1/A, das eine einzige Sumoylierungsstelle besitzt, nur eine geringe Sumoylierung aufweist, f{\"u}hren die beiden zus{\"a}tzlichen Stellen in NFATc1/C zu einer effizienten Modifikation mit SUMO. Diese C-terminale Modifikation dirigiert NFATc1/C in SUMO-1-K{\"o}rperchen, die mit PML-nbs kolokalisieren. Dar{\"u}ber hinaus rekrutiert sumoyliertes NFATc1/C die transkriptionellen Korepressoren HDAC (sowohl Klasse I wie Klasse II HDACs), was zu einer signifikanten Verringerung der Histonazetylierung am IL-2-Promotor, eines wichtigen NFATc1-Zielgens, f{\"u}hrt. Konsequenterweise wurde eine Verminderung der IL-2-Produktion beobachtet, w{\"a}hrend NFATc1/C, das wegen Mutation der entscheidenden Lysine nicht mehr sumoyliert werden kann, ein dramatisch erh{\"o}htes Transaktivierungspotential am IL-2-Promotor aufwies. Das unterst{\"u}tzt unsere Daten, die mit einem IL-2-Promotor getriebenen Reporterassay gewonnen wurden und zeigen, dass das Transaktivierungspotential von NFATc1/C durch Sumoylierung herabgesetzt wird. Demzufolge {\"u}bt Sumoylierung einen negativen Effekt auf die transkriptionelle NFATc1-Aktivit{\"a}t aus. Immunfluoreszenzversuche zeigten, dass die Modifikation mit SUMO außerdem zur Relokalisation von NFATc1/C in transkriptionell inaktive, heterochromatische Regionen f{\"u}hrt, was durch die F{\"a}rbung von trimethyliertem Histon mit anti-H3K9 m3 nachgewiesen wurde. Interessanterweise war in Abwesenheit von Sumoylierung NFATc1 teilweise mit transkriptionellen Hotspots im Kern lokalisiert. Das mag zu dem h{\"o}heren Transkriptionspotential des nicht-sumoylierten NFATc1 beitragen. Es ist wichtig zu erw{\"a}hnen, dass die transkriptionelle Aktivit{\"a}t auf andere NFATc1-Zielgene durch die Sumoylierung von NFATc1 positiv verst{\"a}rkt war. Dies deutet auf einen nicht-universalen Effekt der Sumoylierung auf die NFATc1/C-Funktion hin. Demzufolge dirigiert Sumoylierung NFATc1 in Kernk{\"o}rperchen, wo es mit transkriptionellen Korepressoren interagiert und selbst ans Heterochromatin relokalisiert, was zu einer Repression der NFATc1/C vermittelten Transkription f{\"u}hrt. Als sehr wichtig erscheint, dass der Effekt der NFATc1/C-Sumoylierung Promotor spezifisch ist. Zusammengenommen ver{\"a}ndet die Modifikation mit SUMO die NFATc1-Funktion von einem Transaktivator zu einem DNA-Bindungsstellen spezifischen Repressor. Daher wird hier ein neuer regulatorischer Mechanismus aufgezeigt, der die Isoform spezifische NFAT-Funktion kontrolliert.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Marquetand2007,
  author    = {Marquetand, Philipp},
  title     = {Vectorial properties and laser control of molecular dynamics},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24697},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {In this work, the laser control of molecules was investigated theoretically. In doing so, emphasis was layed on entering vectorial properties and in particular the orientation in the laboratory frame. Therefore, the rotational degree of freedom had to be included in the quantum mechanical description. The coupled vibrational and rotational dynamics was examined, which is usually not done in coherent control theory. Local control theory was applied, where the field is determined from the dynamics of a system, which reacts with an instantaneous response to the perturbation and, in turn, determines the field again. Thus, the field is entangled with the quantum mechanical motion and the presented examples document, that this leads to an intuitive interpretation of the fields in terms of the underlying molecular dynamics. The limiting case of a classical treatment was shown to give similar results and hence, eases to understand the complicated structure of the control fields. In a different approach, the phase- and amplitude shaping of laser fields was systematically studied in the context of controlling population transfer in molecules.},
  subject      = {Laserchemie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sandblad2007,
  author    = {Sandblad, Linda},
  title     = {Seam Binding, a Novel Mechanism for Microtubule Stabilization},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24714},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Microtubules are a fascinating component of the cellular scaffold protein network, the cytoskeleton. These hollow tubular structures are assembled of laterally associated proto-filaments containing ab-tubulin heterodimers in a head to tail arrangement. Accordingly microtubules have a defined polarity, which sets the base for the polarity of the cell. The microtubule lattice can be arranged in two conformations: In the more abundant B-lattice conformation, where the protofilaments interact laterally through a- to a- and b- to b-tubulin contacts and in the less stable A-lattice conformation, where a-tubulin interacts laterally with b-tubulin. In cells the microtubules generally contain 13 protofilaments of which usually one pair interacts in the A-lattice conformation, forming the so-called lattice seam. Microtubule dynamics and interactions are strongly regulated by micro-tubule associate proteins (MAPs). Structural investigations on MAPs and microtubule associated motor proteins in complex with microtubules have become possible in combination with modern electron microscopy (EM) and image processing. We have used biochemistry and different advanced EM techniques to study the interaction between microtubules and the MAP Mal3p in vitro. Mal3p is the sole member of the end-binding protein 1 (EB1) protein family in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. Previous in vivo studies have shown that Mal3p promotes microtubule growth. Our studies with high-resolution unidirectional shadowing EM revealed that Mal3p interacts with the microtubule lattice in a novel way, using binding sites on the microtubule that are different from those reported for other MAPs or motor proteins. Full-length Mal3p preferentially binds between two protofilaments on the microtubule lattice, leaving the rest of the lattice free. A case where Mal3p was found in two adjacent protofilament, revealed an A-lattice conformation on the microtubules, surprisingly indicating specific binding of Mal3p to the microtubule seam. With a lattice enhancer, in form of a b-tubulin binding kinesin motor domain, it was demonstrated that Mal3p stabilizes the seam which is thought to be the weakest part of a microtubule. Further, the presence of Mal3p during microtubule polymerization enhances the closure of protofilament sheets into a tubular organization. Cryo-EM and 3-D helical reconstruction on a monomeric microtubule binding domain of Mal3p, confirm the localization in between the protofilament and result in an accurate localization on the microtubule lattice. The results also indicate Mal3p's capacity to influence the microtubule lattice conformation. Together, studies approached in vitro demonstrate that an EB1-family homolog not only interacts with the microtubule plus end, but also with the microtubule lattice. The structure of Mal3p interacting with microtubules reveals a new mechanism for microtubule stabilization and further insight on how plus end binding proteins are able promote microtubule growth. These findings further suggest that microtubules exhibit two distinct reaction platforms on their surface that can independently interact with selected MAPs or motors.},
  subject      = {Mikrotubulus},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bockmeyer2007,
  author    = {Bockmeyer, Matthias},
  title     = {Structure and Densification of Thin Films Prepared From Soluble Precursor Powders by Sol-Gel Processing},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24577},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The main focus of this work was to get a deeper understanding of the relationship between the structure of sol-gel films, their densification and their macroscopic cracking. First of all titania was chosen as model system. Therefore a synthesis route starting from the preparation of long-term stable amorphous redissoluble precursor powders based on acetylacetone as chelate ligand was utilized. The solubility and stability of the powders in various solvents can be determined by chemical synthesis and technological parameters. When dissolved in a solvent mixture of ethanol and 1,5-pentanediol, thin films can be easily prepared by dip-coating technique. Thereby the quality of the titania films enormously depends on the calcinations temperature and the solvent mixture is used. In order to investigate the influence of different solvents and solvent mixtures on the microstructure and densification of the precursors, the coating solutions were stripped off (sol powder) and analyzed as function of annealing temperature. It was pointed out that a high densification rate caused by the addition of 1,5-pentanediol, results in dense microstructure with trapped residual carbon. These impurities can retard the phase transformation of anatase to rutile. The analysis of so-called "film powders" scraped off multiple dip-coated substrates provides valuable information on the effect of air moisture and unidirectional densification during drying and aging on the structure of thin films. The high surface-to-volume ratio and access to air moisture determine the chemical composition of the as-prepared film, which controls shrinkage, crystallization and defect structure of the coatings. Further it was shown, that drying as a thin film results in the formation of closed pores and much denser microstructure than the respective sol powder. Without the addition of 1,5-pentanediol all -OEt moieties undergo hydrolysis reactions, which causes the formation of a rigid network. The presence of 1,5-pentanediol retards this hydrolysis reactions and provides some network plasticity. Generally the microstructure of thin films is comparatively close to the microstructure of the film powders. The addition of 1,5-pentandiol prevents hydrolysis and condensation reactions as like in the film powders. However even at 700 °C, thin films never transform to rutile, which was attributed to the tensile stresses in thin films. In thin films and in film powders as well a comparable amount of closed pores are formed during annealing. Further it was shown that most of the thin sol-gel films investigated form a dense crust on their tops during annealing. This explains why crack free films exhibit only closed pores. However, when cracks appear during thin film shrinkage in the coating, this crust is burst, which generates open porosity. The defect density in the coatings was determined by an automated analysis of surface images. The crack formation and quantity can be directly referred to tensile stresses in the coatings, which arise from hydrolysis and condensation during thin film drying and aging. Therefore when 1,5-pentanediol is added to the sol, thin film cracking was avoided, because hydrolysis and condensation reactions are retarded, which preserves a higher network flexibility. Furthermore the crack formation was significantly influenced by the atmospheric humidity that was used during the coating process, which was explained by different drying and condensation rates. Under certain chemical starting conditions water soluble precursor powders can be also obtained. In general the observations made with the water based coating solutions are mostly in agreement with the former results based on ethanol based coating solutions. For example the high surface-to-volume ratio of film powders compared to sol powders also significantly enhances film drying and densification. The addition of 1,5-pentanediol also clearly contributes to their densification behavior and phase evolution. As seen before in the case of ethanol based coatings, 1,5-pentanediol enhances the stability towards hydrolysis and condensation reactions and preserves some network plasticity. Therefore coatings prepared without the addition of 1,5-pentanediol already form cracks during film drying and aging because of tensile stresses. Thus, the addition of 1,5-pentanediol results in a reduction/prevention of crack formation. Nevertheless some differences were observed, i.e. the critical single coating film thickness of ethanol based coatings is nearly twice that of water based coatings. This was explained by the different surface tensions of the basis solvents, which during thin film drying causes significantly higher capillary forces and tensile stresses in water based coatings. When acetylacetone is replaced by triethanolamine as chelating ligand for titanium also re-dissolvable precursor powders can be synthesized. The film powders combine a high hydrolytic stability of the precursor with sufficient intermediate network flexibility. The different type of organics changes the drying and densification behavior: i.e. in contrast to film powders obtained from acetylacetone based precursor powders the structure of triethanolamine based film powders is unaffected by the thin film drying process. This high hydrolytic stability and plasticity of this precursor allows the preparation of defect free coatings up to single film thickness of 300 nm. However triethanolamine based thin films present at intermediary annealing temperatures a distinctively different microstructure compared to acetylacetone based films. The general validity of the conclusions was proved on the basis of zirconia coatings that were also prepared by the use of re-dissolvable precursor powders. In principle all conclusions concerning the interconnection of precursor chemistry, film formation, densification and structure were transferable to the respective zirconia coatings. Differences mainly arise only from differential material properties i.e. bulk density. Finally, it has been pointed out that the findings obtained on the densification behavior of thinsol-gel films are also a valuable tool for improved explanations of other important scientific questions concerning sol-gel films, i.e. scratch resistance of sol-gel coatings, fiber -bridging and - degradation of sol-gel coated fibers.},
  subject      = {Sol-Gel-Verfahren},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schlund2007,
  author    = {Schlund, Sebastian},
  title     = {Quantifying Non-covalent Interactions - Rational in-silico Design of Guanidinium-based Carboxylate Receptors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24388},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die nat{\"u}rlichen Vorbilder effektiver Anionenrezeptoren sind Enzyme, welche oftmals Arginin als entscheidende Aminos{\"a}ure in der Bindungstasche tragen. Die positiv geladenene Guanidiniumgruppe, wie sie in der Seitenkette von Arginin vorkommt, ist daher das zentrale Strukturmerkmal f{\"u}r viele k{\"u}nstliche Anionenrezeptoren. Im Jahre 1999 gelang es Schmuck und Mitarbeitern eine neue Klasse von Guanidinium-basierten Oxoanionenrezeptoren zu entwickeln, die Carboxylate sogar in w{\"a}ssrigen Medien binden k{\"o}nnen. Die Bindungsmodi der 2-(Guanidiniocarbonyl)-1H-pyrrole basieren auf einer Kombination von einzeln betrachtet schwachen nicht-kovalenten Wechselwirkungen wie Ionenpaarbildung und multiplen Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen zwischen k{\"u}nstlichem Rezeptor und Substrat. Durch Substitution einer Carboxylatgruppe in Position 5 des Pyrrolringes erh{\"a}lt man ein zwitterionisches Derivat welches sich in Wasser mit einer Assoziationskonstante von sch{\"a}tzungsweise 170 M-1 zu einzelnen Dimeren zusammenlagert (Dimer 1). Um das Strukturmotiv hinsichtlich einer noch effektiveren Anionenbindung weiter verbessern zu k{\"o}nnen, ist es daher von großem Interesse, die verschiedenartigen intermolekularen Wechselwirkungen zwischen den beiden monomeren Einheiten von Dimer 1 zu quantifizieren. Vor diesem Hintergrund wurden verschiedene theoretische ab initio Studien durchgef{\"u}hrt, um die Einfl{\"u}sse von intrinsischen Eigenschaften sowie von Solvenseffekten auf die Stabilit{\"a}t sich selbst zusammenlagernden Dimeren aufzukl{\"a}ren. In Kapitel 4.1 wurden die molekularen Wechselwirkungen im Dimer 1 durch Vergleich mit verschiedenen „Knock-out" Analoga untersucht. In diesen Analoga wurden einzelne Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen durch Substitution von Wasserstoffdonoren mit Methylengruppen oder Etherbr{\"u}cken ausgeschaltet. Es konnte gezeigt werden, dass die Anwendung eines vereinfachten Kontinuum-Solvensmodells nicht ausreicht, die absoluten Energien der „Knock-out" Analoga in stark polaren L{\"o}sungsmitteln vorherzusagen, jedoch k{\"o}nnen die berechneten Trends Auskunft {\"u}ber die relativen Stabilit{\"a}ten geben. In Kapitel 4.2 wurde die strukturelle {\"A}hnlichkeit von Arginin mit Struktur 1 ausgenutzt, um die Abh{\"a}ngigkeit der St{\"a}rke der Dimerisierung von der Flexibilit{\"a}t der molekularen Struktur eingehender zu untersuchen. In Kapitel 4.2.1 wurden neue globale Minimumsstrukturen des kanonischen und zwitterionischen Arginins in der Gasphase bestimmt. Dies geschah mit Hilfe von umfangreichen kraftfeldbasierten Konformationssuchen in Verbindung mit ab initio Strukturoptimierungen der energetisch niedrigsten Konformere. Die meisten der neu identifizierten Minimumskonformere sowohl des zwitterionischen als auch des kanonischen Tautomers zeigten geometrische Anordnungen mit bis dahin unbekannten gestapelten Orientierungen der endst{\"a}ndigen Gruppen. Es wurde letztendlich eine neuartige globale Minimumsstruktur (N1) gefunden, welche eine um mehr als 8 kJ mol-1 niedrigere Energie besitzt als die bislang ver{\"o}ffentlichten Konformere. Die gleiche Strategie f{\"u}r das Auffinden von energetischen Minimumskonformeren, wie sie bereits f{\"u}r das Arginin Monomer benutzt wurde, wurde auch im Falle der Dimere von Arginin verwendet. Im Gegensatz zu vorhergehenden theoretischen Untersuchungen ist die neue globale Minimumsstruktur ungef{\"a}hr 60 kJ mol-1 stabiler und weist ebenfalls eine gestapelte Orientierung der Guanidinium- und Carboxylatgruppen auf. Der Einfluss der Rigidit{\"a}t auf die Dimerstabilit{\"a}t wurde durch Berechnungen eines k{\"u}nstlich versteiften Arginin Dimersystems bewiesen. Die hohe Bindungsaffinit{\"a}t des Dimers 1 ergibt sich daher zu etwa 50\% aus der Rigidit{\"a}t der Monomere, welche jegliche intramolekulare Stabilisierung verhindert. Um Vorschl{\"a}ge f{\"u}r ein verbessertes Carboxylatbindungsmotiv machen zu k{\"o}nnen, wurden in Kapitel 4.3 neuartige Strukturmotive mit ver{\"a}nderten Ringsystemen auf DFT Niveau untersucht. Die direkte Abh{\"a}ngigkeit der Dimerisierungsenergie von einem zunehmenden Dipolmoment wurde durch verschiedene anellierte Ringstrukturen bewiesen. Der Einfluss der Delokalisierung in den Monomeren auf die Dimerisierungsenergie wurde durch Ver{\"a}nderung der Elektronenstruktur von elektronisch entkoppelten Biphenylenen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Carbonylfunktion haupts{\"a}chlich f{\"u}r eine gute Pr{\"a}organisation verantwortlich ist, wohingegen der Effekt auf die Azidit{\"a}t eine geringere Bedeutung besitzt. Im letzten Kapitel wurden Kooperativit{\"a}tseffekte in supramolekularen Systemen untersucht. Als Modellsysteme dienten hierbei Adenosin-Carbons{\"a}ure-Komplexe, deren berechnete NMR Verschiebungen mit experimentellen Niedrigtemperatur-NMR-Studien verglichen wurden. Wir konnten zeigen, dass nur durch die Verwendung von schwingungsgemittelten NMR Verschiebungen die experimentelle Protonenverschiebung reproduziert werden kann, welche unter Tieftemperaturbedingungen im Austauschregime von Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen erhalten wurde.},
  subject      = {nicht-kovalente Wechselwirkungen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ali2007,
  author    = {Ali, Walid Wahid},
  title     = {Screening of plant suspension cultures for antimicrobial activities and characterization of antimicrobial proteins from Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24358},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die zunehmende Resistenz humanpathogener Mikroorganismen gegen bekannte Antibiotika bedingt die Notwendigkeit, nach neuen Quellen f{\"u}r die Produktion antimikrobieller Stoffe zu suchen. Als eine solche Quelle gelten besonders Pflanzen, da viele antimikrobielle Stoffe bei der Abwehr gegen invasierende Mikroorganismen bilden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht in der Charakterisierung von pflanzlichen Zellkulturen im Hinblick auf ihre F{\"a}higkeit, anitimkrobielle Aktivit{\"a}t gegen humanpathogene Mikroorganismen zu entwickeln. Dabei sollen aktive Proteine aufgereinigt und die kodierenden Gene isoliert werden. Dazu wurden zehn verschiede pflanzliche Suspensionskulturen in Anwesenheit von neun Elicitoren auf ihre antimikrobielle Aktivit{\"a}t gegen f{\"u}nf humanpathogene Mikroorganismen getestet. Dabei erwiesen sich die heterotrophen Kulturen im Vergleich zu den autotrophen als aktiver. Die h{\"o}chste antimikrobielle Aktivit{\"a}t wurde bei der intrazellul{\"a}ren Fraktion der mixotrophen Kultur von Arabidopsis thaliana nach Elicitierung mit Salicyls{\"a}ure nachgewiesen. Da in einem Pr{\"a}zipitat mit Ammoniumsulfat Aktivit{\"a}t gegen Candida maltosa nachgewiesen wurde, konnte angenommen werden, dass es sich bei der aktiven Komponente um ein Protein handelt. Durch Hochgeschwindigkeitszentrifugation wurde eine partielle Aufreinigung dieser aktiven Komponente erreicht. Die proteinoide Natur wurde durch Bioautographie best{\"a}tigt und das Molekulargewicht auf ca. 26kDa gesch{\"a}tzt. Mittels Gelfiltration und Massenspektrometrie wurde das Protein aufgereinigt. Die Mikrosequenzierung ergab ein Protein mit bisher unbekannter Funktion, das eine pflanzliche Stressdom{\"a}ne (PLAT) enth{\"a}lt. Das Protein wurde daraufhin als AtPDP1 (Arabidopsis thaliana Plat-Domain Protein 1) bezeichnet. Das Gen und ein zweites mit hochgradiger Homologie (AtPDP2) wurden in E. coli kloniert. Der Digital Northern zeigt an, das beide Gene durch verschiedene Pathogene induziert werden, sowie von Chemikalien, die pflanzliche Abwehr hervorrufen und weiterhin von Phytohormonen. Der Versuch, AtPDP1 unter die Kontrolle eines Promors einer Proteinase zu stellen, der Induzierbarkeit durch Elicitoren vermittelt, blieb erfolglos. Weiterhin wurden 13 Thaumatingene aus Arabidopsis thaliana in E. coli kloniert, da ihre antimikrobielle Aktivit{\"a}t bekannt ist, und ihre Expression durch verschiedene Stimuli induziert wird. Von diesen Genen zeigt der Digital Northern bei allen Stimuli eine maximale Expression f{\"u}r At1g75800, w{\"a}hrend At1g75050 minimal induziert ist. Diese Gene stehen f{\"u}r zuk{\"u}nftige Studien zur Verf{\"u}gung.},
  subject      = {-},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Alboteanu2007,
  author    = {Alboteanu, Ana Maria},
  title     = {The Noncommutative Standard Model : Construction Beyond Leading Order in Theta and Collider Phenomenology},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24334},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Trotz seiner pr{\"a}zisen {\"U}bereinstimmung mit dem Experiment ist die G{\"u}ltigkeit des Standardmodells (SM) der Elementarteilchenphysik bislang nur bis zu einer Energieskala von einigen hundert GeV gesichert. Abgesehen davon erweist sich schon das Einbinden der Gravitation in einer einheitlichen Beschreibung aller fundamentalen Wechselwirkungen als ein durch gew{\"o}hnliche Quantenfeldtheorie nicht zu l{\"o}sendes Problem. Das Interesse an Quantenfeldtheorien auf einer nichtkommutativen Raumzeit wurde durch deren Vorhersage als niederenergetischer Limes von Stringtheorien erweckt. Unabh{\"a}ngig davon, kann die Nichtlokalit{\"a}t einer solchen Theorie den Rahmen zur Einbeziehung der Gravitation in eine vereinheitlichende Theorie liefern. Die Hoffnung besteht, dass die Energieskala Lambda_NC, ab der solche Effekte sichtbar werden k{\"o}nnen und f{\"u}r die es einerlei theoretischen Vorhersagen gibt, schon bei der n{\"a}chsten Generation von Beschleunigern erreicht wird. Auf dieser Annahme beruht auch die vorliegende Arbeit, im Rahmen deren eine m{\"o}gliche Realisierung von Quantenfeldtheorien auf nichtkommutativer Raumzeit auf ihre ph{\"a}nomenologischen Konsequenzen hin untersucht wurde. Diese Arbeit ist durch fehlende LHC (Large Hadron Collider) Studien f{\"u}r nichkommutative Quantenfeldtheorien motiviert. Im ersten Teil des Vorhabens wurde der hadronische Prozess pp-> Z gamma -> l+l- gamma am LHC sowie die Elektron-Positron Paarvernichtung in ein Z-Boson und ein Photon am ILC (International Linear Collider) auf nichtkommutative Signale hin untersucht. Die ph{\"a}nomenlogischen Untersuchungen wurden im Rahmen dieses Modells in erster Ordnung des nichtkommutativen Parameters Theta durchgef{\"u}hrt. Eine nichtkommutative Raumzeit f{\"u}hrt zur Brechung der Rotationsinvarianz bez{\"u}glich der Strahlrichtung der einlaufenden Teilchen. Im differentiellen Wirkungsquerschnitt f{\"u}r Streuprozesse {\"a}ussert sich dieses als eine azimuthale Abh{\"a}ngigkeit, die weder im SM noch in anderen Modellen jenseits des SM auftritt. Diese klare, f\"ur nichtkommutative Theorien typische Signatur kann benutzt werden, um nichtkommutative Modelle von anderen Modellen, die neue Physik beschreiben, zu unterscheiden. Auch hat es sich erwiesen, dass die azimuthale Abh{\"a}ngigkeit des Wirkungsquerschnittes am besten daf\"ur geeignet ist, um die Sensitivit{\"a}t des LHC und des ILC auf der nichtkommutativen Skala \$\Lnc\$ zu bestimmen. Im ph{\"a}nomenologischen Teil der Arbeit wurde herausgefunden, dass Messungen am LHC f{\"u}r den Prozess pp-> Z gamma-> l+l- gamma nur in bestimmten F{\"a}llen auf nichtkommutative Effekte sensitiv sind. F{\"u}r diese F{\"a}lle wurde f{\"u}r die nichtkommutative Energieskala Lambda_NC eine Grenze von Lambda_NC > 1.2 TeV bestimmt. Diese ist um eine Gr{\"o}ßenordnung h{\"o}her als die Grenzen, die von bisherigen Beschleunigerexperimenten hergeleitet wurden. Bei einem zuk{\"u}nftigen Linearbeschleuniger, dem ILC, wird die Grenze auf Lambda_NC im Prozess e^+e^- -> Z gamma -> l^+ l^- gamma wesentlich erh{\"o}ht (bis zu 6 TeV). Abgesehen davon ist dem ILC gerade der f{\"u}r den LHC kaum zug{\"a}ngliche Parameterbereich der nichtkommutativen Theorie erschlossen, was die Komplementarit{\"a}t der beiden Beschleunigerexperimente hinsichtlich der nichtkommutativen Parameter zeigt. Der zweite Teil der Arbeit entwickelte sich aus der Notwendigkeit heraus, den G{\"u}ltigkeitsbereich der Theorie zu h{\"o}heren Energien hin zu erweitern. Daf{\"u}r haben wir den neutralen Sektor des nichtkommutativen SM um die n{\"a}chste Ordnung in Theta erg{\"a}nzt. Es stellte sich wider Erwarten heraus, dass die Theorie dabei um einige freie Parameter erweitert werden muss. Die zus{\"a}tzlichen Parameter sind durch die homogenen L{\"o}sungen der Eich{\"a}quivalenzbedingungen gegeben, welche Ambiguit\"aten der Seiberg-Witten Abbildungen darstellen. Die allgemeine Erwartung war, dass die Ambiguit{\"a}ten Feldredefinitionen entsprechen und daher in den Streumatrixelementen verschwinden m\"ussen. In dieser Arbeit wurde jedoch gezeigt, dass dies ab der zweiten Ordnung in Theta nicht der Fall ist und dass die Nichteindeutigkeit der Seiberg-Witten Abbildungen sich durchaus in Observablen niederschl{\"a}gt. Die Vermutung besteht, dass jede neue Ordnung in Theta neue Parameter in die Theorie einf{\"u}hrt. Wie weit und in welche Richtung die Theorie auf nichtkommutativer Raumzeit entwickelt werden muss, kann jedoch nur das Experiment entscheiden.},
  subject      = {Feldtheorie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nhan2007,
  author    = {Nhan, Pham Phuoc},
  title     = {Accumulation and biological activity of oxidized lipids in Anabaena PCC 7120},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24347},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Oxylipine sind wichtige biologisch aktive Verbindungen, die entscheidende Rollen in der Abwehr, dem Wachstum, der Entwicklung und der Reproduktion von Pflanzen und Tieren spielen. Oxylipine k{\"o}nnen entweder {\"u}ber enzymatische Wege oder eine Radikal-katalysierte Reaktion gebildet werden. Enzymatische und nicht-enzymatische Oxidationsprodukte der Arachidons{\"a}ure (C20:4) in Tieren sind Prostaglandine und Isoprostane. In Pflanzen werden ausgehend von der \&\#61537;-Linolens{\"a}ure (C18:3) {\"u}ber einen enzymatischen Weg OPDA und Jasmons{\"a}ure und durch Radikal-katalysierte Reaktion Phytoprostane gebildet. Die Membranen von Cyanobakterien enthalten, {\"a}hnlich denen von Pflanzen, einen großen Anteil an mehrfach unges{\"a}ttigten Fetts{\"a}uren, ca. 25\% der gesamten Fetts{\"a}uren. Biosynthese und Funktionen der Oxylipine wurden an zwei Modell-Cyanobakterien, Anabaena PCC 7120 und Synechocystis PCC 6803 untersucht: 1. Das fadenf{\"o}rmige Cyanobakterium Anabaena PCC 7120 kann Phytoprostane Typ I und II sowie Hydroxyfetts{\"a}uren {\"a}hnlich wie Pflanzen produzieren aber die enzymatische Ausstattung zur Bildung von Jasmonaten (12-oxo-Phytodiens{\"a}ure und Jasmons{\"a}ure) und Prostaglandinen ist nicht vorhanden. Die erhaltenen Daten stellen den ersten Nachweis f{\"u}r das Vorkommen von Phytoprostanen in Cyanobakterien bzw. bei Prokaryonten dar. 2. Durch GC-MS Analyse wurden E1- and F1-Phytoprostane in Anabaena PCC 7120 in freier und veresterter Form detektiert. Die Spiegel sind vergleichbar mit denen in Pflanzen und lagen im Bereich von ng/g TG. PPF1 ließen sich nicht in einw{\"o}chigen Kulturen nachweisen, die Spiegel in sechsw{\"o}chigen Kulturen lagen bei 142 ng/l. Die Spiegel von PPE1 waren hingegen in ein- und sechsw{\"o}chigen Kulturen {\"a}hnlich und lagen bei ca. 20 ng/g TG. Die Mengen an freien PPE1 in den Zellen waren mit 80.5 \&\#61617; 23.6 etwa viermal h{\"o}her als die von PPF1 mit 24.1 \&\#61617; 10.9 ng/g TG. Allerdings gab es keine signifikanten Unterschiede in den Spiegeln an gesamten PPF1 und PPE1 in den Zellen, sie lagen im Bereich von 150 bis zu ca. 200 ng/g TG. 3. Die Akkumulation von Phytoprostanen in Anabaena ist induzierbar. Nach der Kombination von oxidativem Stress (200 µM H2O2 oder 10 µM CuSO4) und hoher Lichtintensit{\"a}t (330 µE.m-2.s-1) f{\"u}r 8 h stiegen die Spiegel an gesamten PPE1 und PPF1 um den Faktor 2 bis 4 an. Interessanterweise f{\"u}hrte im Gegensatz zu h{\"o}heren Pflanzen die Applikation von oxidativem Stress oder hoher Lichtintensit{\"a}t alleine nicht zur Induktion der Phytoprostanakkumulation in diesen Cyanobakterien. 4. Eine Vorbehandlung von Anabaena Zellen mit exogenen Phytoprostanen f{\"u}hrte zu einer erh{\"o}hten Toleranz gegen{\"u}ber oxidativem Stress. Alle Phytoprostane außer PPE1 zeigten einen Schutzeffekt. Eine Mischung von PPA1 Typ I und II ergab den h{\"o}chsten Schutzeffekt. Eine Vorinkubation von Anabena Zellen mit 100 µM PPA1-type I/II f{\"u}r 16 h sch{\"u}tzte 84.2\% beziehungsweise 77.5\% der Zellen vor einer anschießenden lethalen Applikation von 1 mM H2O2 beziehungsweise 50 µM CuSO4 f{\"u}r 5 h. Ohne eine Oxylipin-Vorinkubation starben etwa 98\% der Zellen. {\"U}berraschenderweise ergab auch die Vorbehandlung mit anderen, enzymatisch gebildeten Oxylipinen aus Tieren und Pflanzen einen Schutzeffekt, der allerdings nur 10 bis 30\% betrug. Dagegen sch{\"u}tzte eine Phytoprostan-Vorbehandlung nicht Pseudomonas syringae und Escherichia coli gegen toxische Mengen von Wasserstoffperoxid. Allerdings fehlen in den Membranen dieser Bakterien mehrfach unges{\"a}ttigte Fetts{\"a}uren und deshalb endogen oxydierte Lipide. 5. Eine exogene Applikation von 100 µM PPF1 oder 1,5 mM H2O2 f{\"u}hrte in Anabaena nicht zu einer Induktion der Expression des isiA Gens. Oxylipin-Behandlungen zeigten auch keine Wirkung auf Shinorin- und Tocopherol-Spiegel in Anabaena. Die Applikation von 100 µM PPF1 f{\"u}r 6 h f{\"u}hrte aber zu {\"A}nderungen im Proteinmuster in Anabaena. Der gr{\"o}ßte Teil der differentiellen Proteine wurde durch PPF1 herunterreguliert. Bei vielen dieser Proteine handelt es sich um photosynthetische Proteine. Da ein oxidativer Stress nur in der Kombination mit hoher Lichtintensit{\"a}t die Lipidperoxidation erh{\"o}ht, k{\"o}nnte die negative Regulation der Photosynthese nach Erkennung von oxydierten Lipiden (Phytoprostanen) eine {\"U}berlebens-Strategie sein um Sch{\"a}den durch peroxidierte Lipide zu vermeiden. 6. Tote Pflanzen k{\"o}nnten eine haupts{\"a}chliche Quelle der exogenen Phytoprostane in der nat{\"u}rlichen Umgebung von Anabaena sein. Trockenes Heu gibt PPE1 und PPF1 (11 µg/g TG) an die w{\"a}sserige Umgebung ab. Anabaena ist ein typisches Cyanobakterium in Reisfeldern. Nach der Ernte bleiben meist die nicht genutzten Teile der Reispflanzen auf dem Feld. Diese k{\"o}nnten Phytoprostane abgeben, die wiederum einen Einfluß auf die Cyanobakterien im Reis-{\"O}kosystem haben k{\"o}nnten. 7. Eine neue Kategorie von Oxylipinen, die Phytoprostane Typ III und IV, wurden in vitro identifiziert und quantifiziert. Die beiden Haupt-Phytoprostane, PPE1 und PPF1 (Typ III und IV), k{\"o}nnen durch die Autoxidation der \&\#61543;-Linolens{\"a}ure oder des Borretschsamen{\"o}ls (enth{\"a}lt 25\% der \&\#61543;-Linolens{\"a}ure) gewonnen werden. Nach 12 Tagen Autoxidation und anschließender Hydrolyse wurden aus 1 g Borretschsamen{\"o}l 112,71 ± 1,93 µg PPF1 und 3,80 ± 0,14 mg PPE1 isoliert. PPB1 und PPA1 (Typ III und IV) wurden durch Isomerisierung und Dehydratisierung von PPE1 hergestellt. Die Ausbeute von PPB1 lag bei 1,71 ± 0,04 mg/g {\"O}l (Typ III) und 2,09 ± 0,12 mg/g {\"O}l (Typ IV), die von PPA1 lag bei 8,38 ± 0,35 µg/g und 10,18 ± 0,30 µg/g {\"O}l. 8. Es wurde eine schnelle HPLC-MS/MS Methode f{\"u}r die Analytik der Phytoprostane und Phytohormone entwickelt. Diese Methode wurde f{\"u}r die Quantifizierung von freien und veresterten E1- and F1-Phytoprostane Typ III und IV in Synechocystis PCC 6803 angewendet. Die Phytoprostane Typ III und IV sind in vivo in freier und veresterter Form vorhanden. Die Spiegel der gesamten PPE1 Typ III und IV in Synechocystis sind mindestens doppelt so hoch wie die von PPF1. Im Gegensatz zu Anabaena, waren PPE1 und PPF1 in ein- und sechsw{\"o}chigen Kulturen von Synechocystis detektierbar. Die Spiegel an freien PPF1 im Medium (231,8 ± 36,2 ng/l) und in den Zellen (164,9 ± 15,2 ng/g TG) waren niedriger als die von PPE1 (1003,3 ± 365,2 ng/l und 2331,0 ± 87,7 ng/g TG).},
  subject      = {Oxidativer Stress},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schilling2007,
  author    = {Schilling, Tatjana},
  title     = {Transdifferentiation of Human Mesenchymal Stem Cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24299},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {With ageing, the loss of bone mass correlates with the expansion of adipose tissue in human bone marrow thus facilitating bone-related diseases like osteopenia and osteoporosis. The molecular mechanisms underlying these events are still largely unknown. Reduced osteogenesis and concurrently enhanced adipogenesis might not only occur due to the impairment of conventional osteogenic differentiation originating from mesenchymal stem cells (MSCs). Additionally, transdifferentiation of (pre-)osteoblasts into adipocytes could contribute to the fatty conversion. Therefore, the aim of the present study was to prove the existence of transdifferentiation between the adipogenic and osteogenic lineage and to elucidate molecular mechanisms underlying this phenomenon. At first, a cell culture system of primary human MSCs was established that allowed for differentiation into the adipogenic and osteogenic lineage and proved that the MSC-derived adipocytes and pre-osteoblasts were capable of transdifferentiation (reprogramming) from one into the other lineage. Thereby, lineage-specific markers were completely reversed after reprogramming of pre-osteoblasts into adipocytes. The osteogenic transdifferentiation of adipocytes was slightly less efficient since osteogenic markers were present but the adipogenic ones partly persisted. Hence, plasticity also reached into the differentiation pathways of both lineages and the better performance of adipogenic reprogramming further supported the assumption of its occurrence in vivo. The subsequent examination of gene expression changes by microarray analyses that compared transdifferentiated cells with conventionally differentiated ones revealed high numbers of reproducibly regulated genes shortly after initiation of adipogenic and osteogenic reprogramming. Thereof, many genes were correlated with metabolism, transcription, and signal transduction as FGF, IGF, and Wnt signalling, but only few of the established adipogenesis- and none of the osteogenesis-associated marker genes were detected within 24 h after initiation of transdifferentiation. To find possible key control factors of transdifferentiation amongst the huge amount of regulated genes, a novel bioinformatic scoring scheme was developed that ranked genes due to their potential relevance for reprogramming. Besides the reproducibility and level of their regulation, also the possible reciprocity between the adipogenic and osteogenic transdifferentiation pathway was taken into account. Fibroblast growth factor 1 (FGF1) that ranked as one of the leading candidates to govern reprogramming was proven to inhibit adipogenic differentiation as well as adipogenic transdifferentiation in our cell culture system. Further examination of the FGF signalling pathway and other highly ranked genes could help to better understand the age-related fatty degeneration at the molecular level and therefore provide target molecules for therapeutic modulation of the plasticity of both lineages in order to inhibit adipogenic degeneration and to enhance osteogenesis.},
  subject      = {Zelldifferenzierung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Liu2007,
  author    = {Liu, Jiming},
  title     = {Transcription mechanisms and functions of NFATc1 in T lymphocytes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24270},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The Nuclear Factors of Activated T cells (NFATs) are critical transcription factors that direct gene expression in immune and non-immune cells. Interaction of T cells with Ag-presenting cells results in the clustering of T-cell antigen receptor (TCR), co-receptors and integrins. Subsequent signal transduction resulting in NFAT activation leads to cytokine gene expression. Among the NFATs expressed in T cells, NFATc1 shows a unique induction property, which is essential for T cell differentiation and activation. It was revealed before that 3 major isoforms of NFATc1 are generated in activated T cells - the inducible short NFATc1/A, and the longer isoforms NFATc1/B and C. However, due to alternative splicing events and the existence of two different promoters and two alternative polyadenylation, we show here that 6 isoforms are synthesized in T cells which differ in their N-terminal and C-terminal peptides. In these experiments, we have identified these 6 isoforms by semi-quantitative long distance RT-PCR in several T cells subsets, and the inducible properties of 6 isoforms were investigated in those cells. The short NFATc1/\&\#61537;A which is under control of the P1 promoter and the proximal pA1 polyadenylation site was the most prominent and inducible isoform in T effector cells. The transcription of the longer NFATc1/\&\#61538;B and \&\#61538;C isoforms is constitutive and even reduced in activated T lymphocytes. In addition to NFATc1 autoregulation, we tried to understand the NFATc1 gene regulation under the control of PKC pathways by microarray analysis. Compared to treatment of T cells with ionomycin alone (which enhances Ca++ flux), treatment of cells with the phorbolester TPA (leading to PKC activation) enhanced the induction of NFATc1. Microarray analysis revealed that PKC activation increased the transcription of NF-\&\#61547;B1, Fos and JunB, which are important transcription factors binding to the regulatory regions of the NFATc1 gene. Besides the promoting effect of these transcription factors, we provided evidence that p53 and its targeting gene, Gadd45\&\#61537;, exerted a negative effect on NFATc1 gene transcription. Summarizing all these results, we drew novel conclusions on NFATc1 expression, which provide a more detailed view on the regulatory mechanisms of NFATc1 transcription. Considering the high transcription and strong expression of NFATc1 in various human lymphomas, we propose that similar to NF-\&\#61547;B, NFATc1/\&\#61537;A plays a pivotal role in lymphomagenesis.},
  subject      = {NFATs},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Brink2007,
  author    = {Brink, Andreas},
  title     = {The biological significance of chemically-induced DNA adducts in relation to background DNA damage},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23850},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {No abstract available},
  subject      = {DNS-Sch{\"a}digung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Jazbutyte2007,
  author    = {Jazbutyte, Virginija},
  title     = {Differential role of estrogen receptor isoforms in the cardiovascular system of young and senescent rats},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24247},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Cardiovascular disease is the major cause of mortality morbidity in both men and women in industrialized countries. The incidence of cardiovascular diseases in pre-menopausal women is lower compared to age-matched men but the risk of heart diseases increases dramatically after the onset of menopause.Therefore, it has been postulated that female sex hormones play an important role in cardiovascular health in pre-menopausal women. In contrast to clinical data, which failed to show positive estrogen effects on cardiovascular system of post- menopausal women, extensive experimental studies indicated cardioprotective effects of estrogens in laboratory animals. The majority of experimental estrogen substitution studies were performed with young individuals, thus the effects of ageing remain neglected and are poorly understood. The present project is the first attempt to study the cardiac effects of each estrogen receptor isoform (estrogen receptor alpha (ERa) and estrogen receptor beta (ERb)) in adult ("menopausal") and senescent ("post- menopausal") hypertensive rats. The female senescent spontaneously hypertensive rats (SHR) served as a model system for age- associated hypertension in females whereas young individuals were used for control experiments. Young and senescent SHR rats were treated with 17b- estradiol as well as new estrogen receptor isoform selective ligands 16a-LE2 (ERa agonist) and 8b-VE2 (ERb agonist). The results showed different functions of both estrogen receptor isoforms in cardiovascular system: ERa attenuated cardiac hypertrophy but not hypertension whereas ERb could significantly reduce both, blood pressure and cardiac hypertrophy. Surprisingly, both agonists and 17b- estradiol were effective in young animals but not in senescent SHR rats. These findings match with the clinical data and could be related to altered estrogen metabolism in senescent rats, since estrogen plasma levels did not increase to measurable extent in senescent animals receiving estrogen. Estrogen is metabolized by several 17b- hydroxysteroid dehydrogenase isoforms. In the current study, 17b- hydroxysteroid dehydrogenase type 10 (17b- HSD10) was identified as a novel protein- protein interaction partner of estrogen receptor alpha ligand binding domain (ERaLBD) in human heart. Cellular localization experiments of ERa in the cardiac myocytes showed nuclear and cytosolic localization pattern which overlapped partially with that of cardiac mitochondria. 17b-HSD10 is localized only in mitochondria. Direct interaction of both proteins was confirmed by pull- down experiments where 17b-HSD10 could be co-precipitated with ERa. Interestingly, protein interaction could be detected only under estrogen- free conditions whereas the presence of estrogen in the system blocked this interaction. Enzymatic assay which was developed in our laboratory, helped to define functional relevance of this interaction. The data obtained from enzymatic assays and protein- protein interaction studies strongly suggest that estrogen receptor could play an important role in the control of intracellular (or mitochondrial) estogen metabolism. The second potential ERa interaction partner in the heart- bladder cancer associated protein 10 (BLCAP10) - was initially identified in non- invasive bladder cancer cell lines. BLCAP10 protein expression in the heart as well as its localization pattern in cardiac myocytes is shown in the last part of the theses. Due to perinuclear localization similarity with ERb, we conclude that BLCAP10 could interact with ERb rather than with ERa. Poor BLCAP10 protein overexpression and toxicity in both, bacteria and eukaryotic cells, suggested that BLCAP10 could be involved in cell- cycle and/ or protein expression control. In summary, the results showed that isoform selective activation of estrogen receptors exert divergent effects in the cardiovascular system both by upregulation of aMHC expression or by lowering blood pressure. Hormones were effective in young animals but had only minor effects in senescent rats. The new ERa protein- protein interaction partners identified during the project provide new information about estrogen receptor function in the heart and its possible role in the regulation of estrogen homeostasis.},
  subject      = {{\"O}strogene},
  language  = {en}
}
@misc{Lenhard2002,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Lenhard, Alexandra},
  title     = {Intra- and intermanual transfer of adaptation to unnoticed virtual displacement under terminal and continuous visual feedback},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23889},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Versuchspersonen trainierten mit der rechten Hand Zielbewegungen zu verschiedenen Zielen unter terminalem oder kontinuierlichem visuellem Feedback. F{\"u}r eines der Ziele wurde die visuelle R{\"u}ckmeldung so manipuliert, dass Bewegungen zu diesem Ziel k{\"u}rzer wirkten, als sie tats{\"a}chlich waren. Nach dem Training sollten die gleichen Ziele sowohl mit der trainierten rechten als auch mit der untrainierten linken Hand erreicht werden. Bewegungen der rechten Hand passten sich an die unbemerkte visuelle Transformation an. Die Adaptation war unter kontinuierlichem Feedback schw{\"a}cher als unter terminalem. Außerdem generalisierte die Adapation nur unter terminalem, aber nicht unter kontinuierlichem Feedback, auf andere Zielbewegungen in die gleiche Richtung, aber nicht auf Zielbewegungen in die entgegengesetzte Richtung. Bewegungen der untrainierten linken Hand zeigten qualitativ die gleichen adaptationsbedingten Ver{\"a}nderungen wie Bewegungen der rechten Hand. Die Ergebnisse sprechen f{\"u}r die Annahme, dass beim Training der rechten Hand eine effektorunabh{\"a}ngige r{\"a}umliche Repr{\"a}sentation ver{\"a}ndert wird, auf die bei der Steuerung beider H{\"a}nde zur{\"u}ckgegriffen wird.},
  subject      = {Motorisches Lernen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Asher2006,
  author    = {Asher, James},
  title     = {Inclusion of Dynamical Effects in Calculation of EPR Parameters},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24078},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {This thesis describes the inclusion of dynamical effects in the theoretical calculation of Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopic parameters. The studies were performed using Density Functional Theory (DFT) methodology and a perturbation-theoretical approach to g-tensor calculations. Hydrogen atoms trapped in octasilasesquioxane cages display unexpectly high, positive g-values. Computational simulation of these systems successfully reproduced the positive g-values and found them to arise from spin-orbit coupling around the oxygen nuclei. Dynamical effects were estimated by calculating the potential well in which the hydrogen atom moves. Semiquinone radical anions are important bioradicals that play a role in photosynthesis and respiration. The simplest and most prototypical, benzosemiquinone anion, was simulated both in the gas phase and in aqueous solution by Car-Parrinello Molecular Dynamics (CPMD). The neutral benzoquinone was also simulated for comparison. The solvation environments of both the anionic and neutral molecules were analysed and compared. EPR parameters were calculated for the semiquinone, providing the first example of full inclusion of dynamic effects in g-tensor calculation. The effects of different solvation interactions on the g-tensor and hyperfine interactions were extensively examined. Additionally, static calculations (i.e., calculations not incorporating any dynamical effects) were performed. Comparison between these (and prior computational studies) and the dynamical system allowed an assessment of the effects of dynamics on solvation and EPR parameters. Ubisemiquinone radical anion, one of the most widely-occurring semiquinone radicals, was simulated in the aqueous phase using CPMD. The solvation environment was analysed and EPR parameters were calculated. The motion of the side-chain, and its effects on solvation and EPR parameters, were examined.},
  subject      = {Dichtefunktionalformalismus},
  language  = {en}
}
@misc{Selig2007,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Selig, Christian},
  title     = {The ITS2 Database - Application and Extension},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23895},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Der internal transcribed spacer 2 (ITS2) des ribosomalen Genrepeats ist ein zunehmend wichtiger phylogenetischer Marker, dessen RNA-Sekund{\"a}rstruktur innerhalb vieler eukaryontischer Organismen konserviert ist. Die ITS2-Datenbank hat zum Ziel, eine umfangreiche Ressource f{\"u}r ITS2-Sequenzen und -Sekund{\"a}rstrukturen auf Basis direkter thermodynamischer als auch homologiemodellierter RNA-Faltung zu sein. Ergebnisse: (a) Eine komplette Neufassung der urspr{\"u}nglichen die ITS2-Datenbank generierenden Skripte, angewandt auf einen aktuellen NCBI-Datensatz, deckte mehr als 65.000 ITS2-Strukturen auf. Dies verdoppelt den Inhalt der urspr{\"u}nglichen Datenbank und verdreifacht ihn, wenn partielle Strukturen mit einbezogen werden. (b) Die Endbenutzer-Schnittstelle wurde neu geschrieben, erweitert und ist jetzt in der Lage, benutzerdefinierte Homologiemodellierungen durchzuf{\"u}hren. (c) Andere m{\"o}glichen RNA-Strukturaufkl{\"a}rungsmethoden (suboptimales und formenbasiertes Falten) sind hilfreich, k{\"o}nnen aber Homologiemodellierung nicht ersetzen. (d) Ein Anwendungsfall der ITS2-Datenbank in Zusammenhang mit anderen am Lehrstuhl entwickelten Werkzeugen gab Einblick in die Verwendung von ITS2 f{\"u}r molekulare Phylogenie.},
  subject      = {Phylogenie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lageman2007,
  author    = {Lageman, Christian},
  title     = {Convergence of gradient-like dynamical systems and optimization algorithms},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23948},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {This work studies the convergence of trajectories of gradient-like systems. In the first part of this work continuous-time gradient-like systems are examined. Results on the convergence of integral curves of gradient systems to single points of Lojasiewicz and Kurdyka are extended to a class of gradient-like vector fields and gradient-like differential inclusions. In the second part of this work discrete-time gradient-like optimization methods on manifolds are studied. Methods for smooth and for nonsmooth optimization problems are considered. For these methods some convergence results are proven. Additionally the optimization methods for nonsmooth cost functions are applied to sphere packing problems on adjoint orbits.},
  subject      = {Dynamisches System},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wawrowsky2007,
  author    = {Wawrowsky, Kolja Alexander},
  title     = {Analysis and Visualization in Multidimensional Microscopy},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23867},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The live sciences currently undergo a paradigm shift to computer aided discoveries. Discoveries in the live sciences were historically made by either direct observation or as a result of chemical assays. Today we see a growing shift toward computer aided analysis and visualization. This gradual process happens in microscopy. Multidimensional laser scanning microscopy can acquire very complex multichannel data from fixed or live specimen. New probes such as visible fluorescent proteins let us observe the expression of genes and track protein localization. Ion sensitive dyes change intensity with the concentration of ions in the cell. The laser scanning confocal allows us to record these processes in three dimensions over time. This work demonstrates the application of software analysis to multidimensional microscopy data. We introduce methods for volume investigation, ion flux analysis and molecular modeling. The visualization methods are based on a multidimensional data model to accommodate complex datasets. The software uses vector processing and multiple processors to accelerate volume rendering and achieve interactive rendering. The algorithms are based on human visual perception and allow the observer a wide range of mixed render modes. The software was used to reconstruct the pituitary development in zebrafish and observe the degeneration of neurons after injury in a mouse model. Calicum indicator dyes have long been used to study calcium fluxes. We optimized the imaging method to minimize impact on the cell. Live cells were imaged continuously for 45 minutes and subjected to increasing does of a drug. We correlated the amplitude of calcium oscillations to increasing doses of a drug and obtain single cell dose response curves. Because this method is very sensitive and measures single cell responses it has potential in drug discovery and characterization. Microtubules form a dynamic cytoskeleton, which is responsible for cell shape, intracellular transport and has an integral role in mitosis. A hallmark of microtubule organization is lateral interactions. Microtubules are bundles by proteins into dense structures. To estimate the contribution of this bundling process, we created a fractal model of microtubule organization. This model demonstrates that morphology of complex microtubule arrays can be explained by bundling alone. In summary we showed that advances in software for visualization, data analysis and modeling lead to new discoveries.},
  subject      = {Konfokale Mikroskopie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Arnone2007,
  author    = {Arnone, Mario},
  title     = {Theoretical Characterization and Optimization of Photochemical Alkoxyl Radical Precursors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23815},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Oxygen-centered radicals are important intermediates in photobiological, mechanistic and synthetic studies. The majority of precursors of reactive oxyl radicals are labile and thus delicate to handle. Therefore N-(alkoxy)-pyridinethiones and N-(Alkoxy)-thiazolethiones have attracted attention as "mild'' photochemical source of alkoxyl radicals, in the last few years. A disadvantage of the pyridine compounds, is their sensibility to daylight. Despite of their similarities, both molecules behave surprisingly different, if photolyzed in the absence of trapping reagents. The pyridinethione compounds undergo highly efficient radical chain reactions under such conditions while the corresponding thiazolethiones react surprisingly sluggish and give rise to several unwanted side products. The properties of both compounds should be understood and optimized in the frame of this work. Additionally new compounds should be suggested that can also be applied in the photochemical alkoxyl radical generation. Some background information about the generation and application of alkoxyl radicals is provided in chapter 2. Electronic excitations and UV/vis spectroscopy together with a description of quantum chemical approaches that are able to calculate such phenomena are outlined in chapter 3. Chapter 4 deals with the description of the vertical excitation spectra. During the validation CASSCF, CASPT2, TD-DFT and RI-CC2 were tested with respect to their ability to describe the vertical excitations in both compounds. The CASPT2 approach gives accurate descriptions of the electronic excitation spectra of all compounds. The time-dependent DFT results are very sensitive on the choice of the functional and a validation of the results should be always done. On the basis of these computations the spectroscopic visible absorption bands of both compounds were assigned to a pi-->pi* transition in the thiohydroxamic acid functionality. In chapter 5 the mechanism of the thermally and the photochemically induced N,O homolysis in both compounds is unveiled. The near UV-induced N,O homolysis will start from the S2 state. The expected relaxation from the S2- to the S1-state and the dissociation process is expected to be very fast in the case of the thiazolethione compound. The potential surfaces of the pyridine compound in contrast point to a slower N,O bond dissociation. Due to the resulting faster dissociation process the excess energy which results from the photochemical activation is quenched only to small amounts. The maximal possible excess energy of the fragments is lower and a quenching is much more likely in the case of the pyridinethione compounds. This explaines the different reactivities of both compounds. For the also already successfully applied precursor system N-(alkoxy)-pyridineones the computed dissociation paths show courses that clearly predict a slow bond dissociation process. Chapter 6 deals with the tuning of the initial excitation wave length of the known pyridinethiones und thiazolethiones. In the first part the effects of substituents on the thiazolethione heterocycle was examined. The UV/vis spectra of 4 and 5 substituted thiazolethiones can be interpreted like the spectrum of the parent compound. The second part of chapter 6 deals with the identification of a substitution pattern on the pyridine heterocycle which induces a blue shift of the photo active band. The computations showed that electron rich and electron poor substituents result the same effects on the electronic excitation spectra. These substituent effects are additive, but the steric orientation of the substituents has to be taken into account. Chapter 7 describes a computer aided design of new alkoxyl radical precursors. Combining the advantages of both compounds the radical formation should be initiated by an irradiation with light at about 350 nm, and the amount of side products during the radical formation process should be small. To achieve this 18 test candidates were obtained by a systematic variation of the parent compound of the thiazolethione precursor. To identify the promising new precursor systems a screening of the lower electronic excitations of all resulting 18 systems was performed with TD-DFT. For promising systems the N,O or P,O dissociation paths, respectively, were analyzed according to the developed model. N-(methoxy)-azaphospholethione and N-(methoxy)-pyrrolethione seem to be the most promising candidates. The computations predict a strong absorption at about 350 nm respectively 320 nm. Due to the amounts of maximal excess energy and the shapes of the potential surfaces of the N,O bond dissociation paths their reactivity should resemble more the behavior of the pyridinethiones.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Benz2007,
  author    = {Benz, Peter Michael},
  title     = {Cytoskeleton assembly at endothelial cell-cell contacts is regulated by Alpha-II-spectrin/vasp complexes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23802},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Directed cortical actin assembly is the driving force for intercellular adhesion. Vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP) participates in actin-fiber formation and VASP activity is regulated by phosphorylations. We screened for endothelial cell proteins, which bind to VASP dependent on its phosphorylation status. Differential proteomics identified \&\#945;II-spectrin as novel VASP-interacting protein. \&\#945;II-spectrin binds to the triple GP5-motif in VASP via its SH3 domain. cAMP-dependent protein kinase-mediated VASP phosphorylation at Ser157 inhibits \&\#945;II-spectrin/VASP complex formation. VASP becomes dephosphorylated upon formation of cell-cell contacts and in confluent but not in sparse endothelial cells \&\#945;II-spectrin colocalizes with non-phosphorylated VASP at cell-cell junctions. Ectopic expression of the \&\#945;II-spectrin SH3 domain fused to claudin-5 translocates VASP to cell-cell contacts and is sufficient to initiate the formation of cortical actin cytoskeletons. \&\#945;II-spectrin SH3 domain overexpression stabilizes cell-cell contacts and decreases endothelial permeability. Conversely, permeability of VASP-deficient endothelial cells is elevated. In a skin edema model, microvascular leakage is increased in VASP-deficient over wild-type mice. We propose that \&\#945;II-spectrin/VASP complexes regulate cortical actin cytoskeleton assembly with implications for formation of endothelial cell-cell contacts and regulation of vascular permeability.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Knaus2007,
  author    = {Knaus, Anne Elizabeth},
  title     = {Pharmacological target proteins of alpha2-agonists in alpha2ABC-deficient mice},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23752},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Clonidine is an agonist at alpha2-adrenergic receptors that mediate a wide variety of the physiological responses to epinephrine and norepinephrine, such as inhibition of neurotransmitter release as well as sedation and analgesia. As with other therapeutically used alpha2-agonists such as moxonidine and rilmenidine, clonidine possesses an imidazoline structure and is believed to lower blood pressure not only via central and peripheral alpha2-receptors, but perhaps even more so by acting on central "imidazoline I1 receptors" in the brain stem. The molecular structure of these hypothetical "imidazoline I1 receptors" has not yet been identified. In order to test whether ligands with an imidazoline structure elicit pharmacological effects via alpha2-adrenergic receptors or via "imidazoline receptors", mice were generated with a targeted deletion of all three alpha2-adrenergic receptor subtypes (alpha2ABC-KO). These alpha2ABC-KO mice were an ideal model in which to examine the pharmacological effects of the centrally acting antihypertensives clonidine, moxonidine and rilmenidine in the absence of alpha2-adrenergic receptors. As expected, sedative and analgesic actions of clonidine were completely absent in alpha2ABC-KO mice, confirming the sole role of alpha2-receptors in these properties of clonidine. Clonidine significantly lowered heart rate in anesthetized alpha2ABC-KO and wild-type mice by up to 150 beats/min. A similar bradycardic effect of clonidine was observed in isolated spontaneously beating right atria from alpha2ABC-KO mice. After treatment with the specific If inhibitor ZD 7288, clonidine was no longer able to lower spontaneous beating frequency, suggesting a common site of action. Furthermore, in HEK293 cells stably transfected with HCN2 and HCN4, it could be shown that clonidine inhibits the If current via blockade of pacemaker channels with similar affinity as in isolated alpha2ABC-KO and wild-type atria. This inhibition was demonstrated again in isolated sinoatrial node (SAN) cells from alpha2ABC-KO mice and was identical in potency and efficacy to clonidine inhibition observed in isolated wild-type SAN cells, confirming that inhibition of atrial HCN channels constitutes the alpha2-independent bradycardic action of clonidine. Direct inhibition of cardiac HCN pacemaker channels contributes to the bradycardic effects of clonidine in gene-targeted mice. Thus clonidine-like drugs represent novel structures for future HCN channel inhibitors.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Yang2007,
  author    = {Yang, Shaoxian},
  title     = {The role of NFAT proteins in Rag and Nfatc1a Gene Regulation in Murine Thymus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23691},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {In this thesis we have investigated the effect of NFAT (Nuclear Factor of Activated T Cell) transcription factors on the expression of Rag-(Recombination Activating Genes) genes in murine thymus. The protein products of Rag genes, RAG1 and RAG2, are critical for the recombination and generation of the TCR (T Cell Receptor) repertoire during thymocyte development, and their expression can be suppressed by the activity of NFAT factors. In thymus, the expression of Rag1 and Rag2 genes is induced at the double-negative (DN, CD4-8-) 3 stage, down-regulated at the DN4 stage, re-induced at the double-positive (DP, CD4+8+) stage, and suppressed again at the single-positive (SP, CD4+8- or CD4-8+) stage. Although it is known that TCR signaling suppresses the expression of Rag1 and Rag2 at the SP stage, the signals that mediate the Rag gene down-reulation remain elusive. Here we report that both the calcineurin-NFAT-signaling and MAPKinase signaling pathways, which are activated by TCR signaling during positive selection, mediate the Rag gene down-regulation in DP thymocytes. The calcineurin-NFAT pathway suppresses both the Rag1 and the Rag2 gene expression. This pathway has a stronger suppressive effect on the Rag1 than the Rag2 gene. A synergistic activity between the two NFAT factors NFATc2 and NFATc3 is essential for calcineurin-NFAT signaling to efficiently suppress the Rag gene expression in DP thymocytes. It is likely that the calcineurin-NFAT signaling down-regulates Rag gene expression by suppressing both the Rag anti-silencer element (ASE) activity and the Rag promoter activity. Similarly, MEK-ERK signaling of MAPK signaling pathway mediates the Rag gene suppression in DP thymocytes although the mechanism through which MEK-ERK mediates the Rag gene down-regulation has to be elucidated. In DN thymocytes, it appears that neither the calcineurin-NFAT signaling nor MAPK signaling is involved in the Rag gene down-regulation. However, a role for these two signaling pathways in the Rag gene up-regulation in DN thymocytes is not excluded. In DN thymocytes, pre-TCR signaling stimulates the expression both Nfatc1 and Nfatc2 genes but has no effect on Nfatc3 gene expression. In DN thymocytes, pre-TCR signaling activates Nfatc1\&\#945; expression but not Nfatc1ß expression, i.e. the two promoters controling Nfatc1 gene xpression are differently controled by pre-TCR signals. Nfatc1\&\#945; gene expression in DN thymocytes is mainly regulated by the MAPK signaling pathway because activation of Nfatc1\&\#945; is mediated by MEK-ERK signaling but opposed by JNK signaling. Calcineuirn-NFAT and p38 signaling pathways are not involved in Nfatc1\&\#945; promoter regulation in DN thymocytes. In DP thymocytes, TCR signaling up-regulates Nfatc1 and Nfatc2 expression but down-regulates Nfatc3 expression. In DP thymocytes, TCR signaling activates Nfatc1\&\#945; expression. The activation of Nfatc1\&\#945; in DP thymocytes is mediated by NFATc1, but not or to a less degree by NFATc2 and NFATc3. MEK-ERK, JNK, and p38 signaling pathways are involved in Nfatc1\&\#945; gene activation in DP thymocytes, probably by activating NFAT trans-activation activity. All these findings illustrate that in thymocytes the expression of NFAT transcription factors - which are essential for thymic development - is controled at multiple levels.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Berner2007,
  author    = {Berner, Michael P.},
  title     = {Sensory and motor components of highly skilled action sequences},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23324},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {A series of experiments was conducted in order to investigate motor contributions to learning highly skilled action sequences in contrast to sensory contributions. Experiments 1-4 made use of a bimanual-bisequential variant of the serial reaction time task: Presentation of imperative stimuli was arranged such that participants' left-hand and right-hand responses followed different sequences independently of one another, thus establishing a compound sequence spanning both hands. At least partly independent learning of the two concurrently implemented hand-related sequences was demonstrated after extensive practice under condi-tions of both simultaneous (Experiments 1 \& 2) and alternating (Experiments 3 \& 4) stimulus presentation and responding. It persisted when there was only one imperative stimulus for presenting both hand-related sequences (Experiments 2-4) instead of two separate imperative stimuli (Experiments 1 \& 2), one for each sequence, even when the hand-related sequences were correlated and massive integrated learning of the compound sequence occurred (Ex-periment 4). As for the nature of the independently acquired sequence representations, trans-ferable sequence knowledge was acquired only when there was a separate imperative stimulus for each sequence (Experiments 1 \& 2) but not otherwise (Experiments 2-4). The most likely stimulus-based representations which allow for intermanual transfer can be regarded as sen-sory components of highly skilled action sequences, whereas motor components can be con-sidered as being reflected in effector-specific, non-transferable sequence knowledge. The same decomposition logic applies to transferable and non-transferable sequence knowledge observed under conditions of unimanual practice of a single sequence (Experiments 6 \& 7). The advantage of practicing a key press sequence with fingers of one hand as opposed to practicing it with fingers of both hands (Experiment 5) also implicates a motor component as the two assignments were equivalent in all other respects. Moreover, Experiments 6 and 7 showed that hand-specific sequence knowledge can develop after relatively little practice (as little as approximately 120 sequence repetitions). Presumably, this occurs especially in tasks with particularly pronounced requirements for coarticulation between consecutive finger movements. In sum, the present series of experiments provides compelling evidence for an effector-specific component of sequence learning. Albeit relatively small in size, it emerged consistently under various conditions. By contributing to the refinement of sequential action execution it can play a role in attaining high levels of performance.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schmitt2007,
  author    = {Schmitt, Susanne},
  title     = {Vertical microbial transmission in Caribbean bacteriosponges},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23621},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Bakterienhaltige Schw{\"a}mme sind durch große Mengen an morphologisch und phylogenetisch unterschiedlichen Mikroorganismen im Mesohyl gekennzeichnet. Diese mikrobiellen Konsortien sind permanent, stabil und hoch-spezifisch mit den Wirts-Schw{\"a}mmen assoziiert. {\"U}ber die Entstehung und die Aufrechterhaltung dieser Assoziation ist jedoch wenig bekannt. Es war das erste Ziel dieser Doktorarbeit, Co-Speziation zwischen mediterranen und karibischen Schw{\"a}mmen der Gattung Aplysina und assoziierten Cyanobakterien zu untersuchen. Die Wirtsphylogenie wurde sowohl mit 18S rDNA als auch mit ITS-2 Sequenzen erstellt. Das Alignment basierte auf der Sekund{\"a}rstruktur des jeweiligen molekularen Markers und jeder phylogenetische Stammbaum wurde mit 5 verschiedenen Algorithmen berechnet. Die Gattung Aplysina erschien monophyletisch. Die verschiedenen Arten konnten einer Karibik- und einer Mittelmeer-Gruppe zugeordnet werden und der Ursprung der Gattung Aplysina im Urmeer Tethys erscheint m{\"o}glich. Der Vergleich von Wirts- und Cyanobakterien-Phylogenie, welche auf 16S rDNA Sequenzen beruht, zeigte, dass die Topologie der Stammb{\"a}ume sich nicht spiegelbildlich gegen{\"u}bersteht. Es wird daher angenommen, dass keine Co-Speziation zwischen Aplysina Schw{\"a}mmen und Cyanobakterien und wahrscheinlich auch nicht mit anderen Schwamm-spezifischen Mikroorganismen vorliegt. Das zweite Ziel dieser Doktorarbeit war, die vertikale Weitergabe von Mikroorganismen {\"u}ber Reproduktionsstadien in Schw{\"a}mmen zu untersuchen. Eine umfangreiche elektronenmikroskopische Studie zeigte eine klare Korrelation, da bakterienhaltige Schw{\"a}mme immer auch unterschiedliche mikrobielle Morphotypen in den Reproduktionsstadien aufwiesen, wohingegen in den Reproduktionsstadien bakterienarmer Schw{\"a}mme keine Mikroorganismen gefunden wurden. Aus diesen Ergebnissen wird die Weitergabe des mikrobiellen Konsortiums {\"u}ber Reproduktionsstadien bakterienhaltiger Schw{\"a}mme geschlossen. Basierend auf den vorherigen Ergebnissen wurde Ircinia felix f{\"u}r eine detaillierte Dokumentation der vertikalen Weitergabe von Mikroorganismen ausgew{\"a}hlt. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten, dass die Larven von I. felix im zentralen Bereich große Mengen an extrazellul{\"a}ren Mikroorganismen enthielten w{\"a}hrend der {\"a}ußere Bereich nahezu frei von Mikroorganismen war. In I. felix Juvenilschw{\"a}mmen waren die Mikroorganismen zwischen eng gepackten Schwammzellen lokalisiert. Die mikrobiellen Profile von I. felix Adult, Larven und Juvenilen wurden mittels Denaturierender-Gradienten-Gel-Elektrophorese (DGGE) verglichen. {\"A}hnliche mikrobielle Diversit{\"a}tsmuster waren im Adultschwamm und den respektiven Larven vorhanden. Dies deutet darauf hin, dass ein großer Anteil des adulten mikrobiellen Konsortiums vertikal weitergegeben wird. Im Gegensatz dazu schienen die mikrobiellen Konsortien von Larven, die von unterschiedlichen Adultindividuen stammten, insgesamt variabler zu sein. Die Bandenmuster der Juvenilschw{\"a}mme waren eine Mischung aus Schwamm-spezifischen und Seewassermikroorganismen, was auf die Methodik der DNA-Extraktion zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Allerdings kann gesagt werden, dass mindestens die H{\"a}lfte des adulten mikrobiellen Konsortiums in der n{\"a}chsten Generation vorhanden war. Schließlich wurde eine umfangreiche phylogenetische Analyse mit Sequenzen aus Adultschw{\"a}mmen und Larven durchgef{\"u}hrt. Die Sequenzen wurden durch Sequenzierung von ausgeschnittenen DGGE-Banden der bakterienhaltigen Schw{\"a}mme Agelas wiedenmayeri, I. felix und Smenospongia aurea gewonnen. Zus{\"a}tzlich wurden bislang unver{\"o}ffentlichte Sequenzen aus den Schw{\"a}mmen Ectyoplasia ferox und Xestospongia muta verwendet, die im Labor erstellt worden waren. Die Identifizierung von 24 "vertical transmission clusters" in mindestens 8 verschiedenen, eubakteriellen Phyla zeigt, dass ein komplexes, aber einheitliches, mikrobielles Konsortium {\"u}ber die Reproduktionsstadien weitergegeben wird. Der Prozess der vertikalen Weitergabe ist spezifisch, da Mikroorganismen der bakterienhaltigen Schw{\"a}mme, nicht aber Seewasser-Mikroorganismen weitergegeben werden. Zugleich scheint der Prozess der vertikalen Weitergabe nicht selektiv zu sein, da keine Unterscheidung zwischen einzelnen, Schwamm-spezifischen Mikroorganismen erfolgt. Insgesamt deutet vertikale Weitergabe auf eine mutualistische und seit langem bestehende Assoziation zwischen bakterienhaltigen Schw{\"a}mmen und komplexen, mikrobiellen Konsortien hin.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lim2007,
  author    = {Lim, Hee-Young},
  title     = {Functional studies of GR and MR function by RNA interference},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23646},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Steroidhormone Corticosteron/Cortisol und Aldosteron werden in Folge von Stress oder eines ver{\"a}nderten Salz-Wasser-Haushalt durch die Nebenniere synthetisiert und sezerniert. Dies wird durch negative R{\"u}ckkopplungsmechanismen kontrolliert, die als HPA-Achse und RAAS bezeichnet werden. Die Aktivit{\"a}t dieser Steroidhormone wird durch den Glukokortikoid Rezeptor (GR) und den Mineralokortikoid-Rezeptor (MR) vermittelt, die im Zytosol als Komplex mit Hitze-Schock-Proteinen vorliegen. Sowohl der GR als auch der MR geh{\"o}ren zur Kern-Rezeptor Superfamilie und besitzen eine gemeinsame Proteinstruktur die aus drei verschiedenen Dom{\"a}nen besteht. Trotzdem haben sie verschiedene Affinit{\"a}ten f{\"u}r ihre Liganden, ihre Aktivit{\"a}t h{\"a}ngt von der Hormonkonzentration ab, sie werden durch Pr{\"a}-Rezeptor-Mechansimen wie der 11b-HSD2 reguliert und ihre Gewebeverteilung ist unterschiedlich. Aldosteron wirkt in epithelialen und nicht-epithelialen Zellen {\"u}ber den MR und reguliert den Salz-Wasser-Haushalt, die Herzfunktion, die neuronale Erregbarkeit und die Adipozyten-Differenzierung. Bislang war die Analyse der Geninaktivierung in vivo auf M{\"a}use beschr{\"a}nkt, obwohl Krankheitsmodelle in der Ratte die Verh{\"a}ltnisse im Menschen manchmal besser widerspiegeln. Da embryonale Stammzellen und damit die gezielte Genmanipulation in Ratten nicht verf{\"u}gbar sind, haben wir MR knock-down Ratten mittels lentiviral eingef{\"u}hrter shRNAs hergestellt. Die F1 Nachkommen der Gr{\"u}nder-Ratten zeigten unterschiedlich stark reduzierte MR mRNA und Protein Niveaus in Niere und Hippocampus, den Hauptexpressions-Regionen des MR. Im Gegensatz dazu war die Expression des GR unver{\"a}ndert, was die Spezifit{\"a}t der Geninaktivierung belegt. Die zwei MR Zielgene Sgk1 und ENaC waren hochreguliert w{\"a}hrend die mRNA Spiegel anderer Gene wie IK1 und SCD2 erniedrigt waren. {\"A}hnlich wie in den knock-out M{\"a}usen und Patienten zeigten die knock-down Ratten die typischen Merkmale des Pseudohypoaldosteronismus Typ I wie erh{\"o}hte Serumspiegel von Aldosteron und Renin sowie Wachstumsretardation. Weiterhin fanden wir einen linearen Zusammenhang zwischen der MR Expression in der Niere, den Serum Aldosteron-Werten und dem K{\"o}rpergewicht. Zusammengefasst sind unsere MR knock-down Ratten unter den ersten Beispielen f{\"u}r RNAi in vivo und belegen, dass diese Technik es erlaubt, abgestufte Auspr{\"a}gugen der Geninktivierung wie in humanen genetischen Erkrankungen zu erreichen. Weiterhin haben wir die Rolle des GR und des MR f{\"u}r die immunmodulatorische Aktivit{\"a}t der Glukokortikoide in peritonealen Makrophagen untersucht. GCs sind an der Kontrolle der Makrophagenfunktion beteiligt und regulieren so die Reaktion gegen{\"u}ber Pathogenen. Aus diesem Grund werden GCs weitverbreitet zur Behandlung von Enz{\"u}ndungen und Autoimmunerkrankungen eingesetzt. Allerdings ist bez{\"u}glich dieser GC Aktivit{\"a}ten weder bekannt welche Kontrolle die Hormonkonzentration spielt noch kennt man den differentiellen Beitrag des GR und des MR. Zuerst best{\"a}tigten wir die Expression beider Rezeptoren in peritonealen Makrophagen w{\"a}hrend die 11b-HSD2 nicht exprimiert war. Anschließend zeigten wir, dass niedrigte Corticosteron-Level die NO Produktion sowie die mRNA Expression von pro-inflammatorischen Zytokinen, Chemokinen und Enzymen die f{\"u}r die Mediator-Synthesee ben{\"o}tigt werden erh{\"o}hen. Im Gegensatz dazu war die Makrophagen Funktion bei hohen Corticosteron-Konzentrationen stark reprimiert. Eine wichtige Beobachtung war, dass die Inaktivierung des GR durch lentiviral eingef{\"u}hrte siRNAs sowohl die immunstimulatorischen als auch die immunsuppressiven GR Aktivit{\"a}ten aufhob w{\"a}hrend die Inaktivierung des MR keine Konsequenzen hatte. Weiterhin f{\"u}hrte der Verlust endogenener GCs nach Adrenalektomie in vivo zu einem pr{\"a}-aktivierten Zustand der Makrophagen, welcher durch Corticosteron moduliert werden konnte. Wir schließen hieraus, dass GCs in Abh{\"a}ngigkeit von ihrer Konzentration unterschiedliche Effekte auf die Makrophagen Funktion haben und dass diese durch den GR vermittelt werden, obwohl der MR ebenfalls exprimiert ist. Zusammengefasst best{\"a}tigen unsere Ergebnisse dass die lenivirale Transduktion von shRNAs eine effiziente Methode zur Geninaktivierung in prim{\"a}ren Zellen und transgenen Ratten darstellt und es so erlaubt, funktionelle Studien durchzuf{\"u}hren die zuvor auf M{\"a}use beschr{\"a}nkt waren.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hallhuber2007,
  author    = {Hallhuber, Matthias},
  title     = {Inhibition of Nuclear Import of Calcineurin Prevents the Development of Myocardial Hypertrophy},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23536},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The Calcineurin/NFAT signaling cascade is a crucial transducer of cellular function. It has recently been emerged that in addition to the transcription factor NFAT, the phosphatase Calcineurin is also translocated to the nucleus. Our traditional understanding of Calcineurin activation via sustained high Ca2+-levels was also advanced by recent findings from this working group (AG Ritter), which showed that Calcineurin is activated by proteolysis of the C-terminal autoinhibitory domain. This leads to the constitutive activation and nuclear translocation of Calcineurin. Therefore, Calcineurin is not only responsible for dephosphorylating of NFAT in the cytosol thus enabling its nuclear import, its presence in the nucleus is also significant in ensuring the full transcriptional activity of NFAT. Formation of complexes between transcription factors and DNA regulates the transcriptional process. Therefore, the time that transcription factors remain nuclear is a major determinant of transcriptional activity. The movement of proteins over ~40 kDa into and out of the nucleus is governed by the nuclear pore complex (NPC). Transcription factors and enzymes that regulate the activity of these proteins are shuttled across the nuclear envelope by proteins that recognize nuclear localization signals (NLS) and nuclear export signals (NES) within the amino acid sequence of these transcription factors. In this study, the precise mechanisms of Calcineurin nuclear import and export were identified. Additionally to the nuclear localization sequence (NLS) and the nuclear export sequence (NES) within the sequence of Calcineurin, the respective nuclear cargo proteins, responsible for nuclear import, Importin\&\#946;1, and for nuclear export, CRM1, were identified. Inhibition of the Calcineurin/importin interaction by a competitive peptide, called Import Blocking Peptide (IBP), which mimicked the Calcineurin NLS, prevented nuclear entry of Calcineurin. A non-inhibitory control peptide showed no effect. Using this approach, it was able to prevent the development of myocardial hypertrophy. In Angiotensin II stimulated cardiomyocytes, both the transcriptional and the translational level was suppressed. Additionally, cell size and expression of Brain natriuretic peptide (as molecular marker for hypertrophy) were significantly reduced compared untreated controls. IBP worked dose-dependent, but did not affect the Calcineurin phosphatase activity. In conclusion, Calcineurin is not only capable of dephosphorylating NFAT, thus enabling its nuclear import, its presence in the nucleus is also important for full NFAT transcriptional activity. Using IBP to prevent the nuclear import of Calcineurin is a completely new approach to prevent the development of myocardial hypertrophy.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ruttor2006,
  author    = {Ruttor, Andreas},
  title     = {Neural Synchronization and Cryptography},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23618},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Neural networks can synchronize by learning from each other. For that purpose they receive common inputs and exchange their outputs. Adjusting discrete weights according to a suitable learning rule then leads to full synchronization in a finite number of steps. It is also possible to train additional neural networks by using the inputs and outputs generated during this process as examples. Several algorithms for both tasks are presented and analyzed. In the case of Tree Parity Machines the dynamics of both processes is driven by attractive and repulsive stochastic forces. Thus it can be described well by models based on random walks, which represent either the weights themselves or order parameters of their distribution. However, synchronization is much faster than learning. This effect is caused by different frequencies of attractive and repulsive steps, as only neural networks interacting with each other are able to skip unsuitable inputs. Scaling laws for the number of steps needed for full synchronization and successful learning are derived using analytical models. They indicate that the difference between both processes can be controlled by changing the synaptic depth. In the case of bidirectional interaction the synchronization time increases proportional to the square of this parameter, but it grows exponentially, if information is transmitted in one direction only. Because of this effect neural synchronization can be used to construct a cryptographic key-exchange protocol. Here the partners benefit from mutual interaction, so that a passive attacker is usually unable to learn the generated key in time. The success probabilities of different attack methods are determined by numerical simulations and scaling laws are derived from the data. If the synaptic depth is increased, the complexity of a successful attack grows exponentially, but there is only a polynomial increase of the effort needed to generate a key. Therefore the partners can reach any desired level of security by choosing suitable parameters. In addition, the entropy of the weight distribution is used to determine the effective number of keys, which are generated in different runs of the key-exchange protocol using the same sequence of input vectors. If the common random inputs are replaced with queries, synchronization is possible, too. However, the partners have more control over the difficulty of the key exchange and the attacks. Therefore they can improve the security without increasing the average synchronization time.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pappert2007,
  author    = {Pappert, Katrin},
  title     = {Anisotropies in (Ga,Mn)As - Measurement, Control and Application in Novel Devices},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23370},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Ferromagnetic semiconductors (FS) promise the integration of magnetic memory functionalities and semiconductor information processing into the same material system. The prototypical FS (Ga,Mn)As has become the focus of semiconductor spintronics research over the past years. The spin-orbit mediated coupling of magnetic and semiconductor properties in this material gives rise to many novel transport-related phenomena which can be harnessed for device applications. In this thesis we address challenges faced in the development of an all-semiconductor memory architecture. A starting point for information storage in FS is the knowledge of their detailed magnetic anisotropy. The first part of this thesis concentrates on the investigation of the magnetization behaviour in compressively strained (Ga,Mn)As by electrical means. The angle between current and magnetization is monitored in magnetoresistance(MR) measurements along many in-plane directions using the Anisotropic MR(AMR) or Planar Hall effect(PHE). It is shown, that a full angular set of such measurements displayed in a color coded resistance polar plot can be used to identify and quantitatively determine the symmetry components of the magnetic anisotropy of (Ga,Mn)As at 4 K. We compile such "anisotropy fingerprints" for many (Ga,Mn)As layers from Wuerzburg and other laboratories and find the presence of three symmetry terms in all layers. The biaxial anisotropy term with easy axes along the [100] and [010] crystal direction dominates the magnetic behaviour. An additional uniaxial term with an anisotropy constant of ~10\% of the biaxial one has its easy axis along either of the two <110> directions. A second contribution of uniaxial symmetry with easy axis along one of the biaxial easy axes has a strength of only ~1\% of the biaxial anisotropy and is therefore barely visible in standard SQUID measurements. An all-electrical writing scheme would be desirable for commercialization. We report on a current assisted magnetization manipulation experiment in a lateral (Ga,Mn)As nanodevice at 4 K (far below Tc). Reading out the large resistance signal from DW that are confined in nanoconstrictions, we demonstrate the current assisted magnetization switching of a small central island through a hole mediated spin transfer from the adjacent leads. One possible non-perturbative read-out scheme for FS memory devices could be the recently discovered Tunneling Anisotropic MagnetoResistance (TAMR) effect. Here we clarify the origin of the large amplification of the TAMR amplitude in a device with an epitaxial GaAs tunnel barrier at low temperatures. We prove with the help of density of states spectroscopy that a thin (Ga,Mn)As injector layer undergoes a metal insulator transition upon a change of the magnetization direction in the layer plane. The two states can be distinguished by their typical power law behaviour in the measured conductance vs voltage tunneling spectra. While all hereto demonstrated (Ga,Mn)As devices inherited their anisotropic magnetic properties from their parent FS layer, more sophisticated FS architectures will require locally defined FS elements of different magnetic anisotropy on the same wafer. We show that shape anisotropy is not applicable in FS because of their low volume magnetization. We present a method to lithographically engineer the magnetic anisotropy of (Ga,Mn)As by submicron patterning. Anisotropic strain relaxation in submicron bar structures (nanobars) and the related deformation of the crystal lattice introduce a new uniaxial anisotropy term in the energy equation. We demonstrate by both SQUID and transport investigations that this lithographically induced uniaxial anisotropy overwrites the intrinsic biaxial anisotropy at all temperatures up to Tc. The final section of the thesis combines all the above into a novel device scheme. We use anisotropy engineering to fabricate two orthogonal, magnetically uniaxial, nanobars which are electrically connected through a constriction. We find that the constriction resistance depends on the relative orientation of the nanobar magnetizations, which can be written by an in-plane magnetic field. This effect can be explained with the AMR effect in connection with the field line patterns in the respective states. The device offers a novel non-volatile information storage scheme and a corresponding non-perturbative read-out method. The read out signal is shown to increase drastically in samples with partly depleted constriction region. This could be shown to originate in a magnetization direction driven metal insulator transition of the material in the constriction region.},
  subject      = {Anisotropie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reifenrath2007,
  author    = {Reifenrath, Kerstin},
  title     = {Effects of variable host plant quality on the oligophagous leaf beetle Phaedon cochleariae: Performance, host plant recognition and feeding stimulation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23459},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Abiotic environmental stress, as evoked by short-term exposure of greenhousegrown plants to ambient ultraviolet radiation (UV), induces chemical and morphological adaptations of plants. Responses depend on the strength of stress and differ between species and tissues of variable age. In two Brassicaceae, Sinapis alba and Nasturtium officinale, stress responses towards short-term exposure to ambient radiation including or excluding UV reveal a high phenotypic plasticity, with strong differences their chemical composition compared to plants that remained in the greenhouse. The most pronounced defensive response against UV, the accumulation of flavonoid pigments, was strongest in young UV-exposed leaves, with an increase of the more effectice flavonol quercetin on the expense of less effectice kaempferol. Glucosinolates and myrosinase enzymes showed highly species-specific responses to UV-stress. Feeding behaviour and larval performance of the oligophagous Brassicaceae specialist, Phaedon cochleariae (Chrysomelidae; Coleoptera) were poorly affected by these differently UV-exposed host plants. Effects of plant stress on larval development were restricted to a minor variation in body mass due to variable food conversion of certain larval instars, which were compensated until pupation. Moreover, larval developmental times were unaffected by UV-exposure, but varied between species and leaves of different age. For P. cochleariae, this lack of variation in larval and pupal development towards UV-altered phytochemistry may suggest a strong genetic fixation of life history traits. In combination, the high plasticity towards variable food quality may correspond to the beetles's specialisation on a narrow range of chemically highly variable host plants. Apart from being involved in plant defence against generalist herbivores, glucosinolates may also act as recognition cues and feeding stimulants for specialist insects. In earlier studies, glucosinolates were assumed to stimulate feeding by P. cochleariae, and they were suggested to be present on outermost leaf surfaces. However, since these findings were based on crude extraction methods, the presence of feeding stimulants in epicuticular waxes of Brassicaceae was re-investigated. In our study, glucosinolates were not detectable in mechanically removed waxes in Brassica napus and N. officinale, whereas substrate concentrations in solvent leaf extracts corresponded to densities and closure of leaf surface stomata. Therefore, glucosinolates that originate from the mesophyll may have been washed out through open stomata. Neither leaf waxes, nor leaf waxes combined with sinigrin or pure sinigrin evoked feeding. Moreover, in choice tests, these leaf beetles clearly preferred to feed on de-waxed surfaces. Finally, the presence of feeding stimulants in epicuticular waxes is highly unlikely considering the physico-chemical properties of the plant cuticle. The lack of stimulants on the outermost surface corresponds to the plant's perspective, which should avoid easily accessible feeding stimulants. Nevertheless, the role of glucosinolates for feeding stimulation of P. cochleariae remained unclear. Therefore, S. alba leaf extracts of different polarities were tested in bioassays in order to identify which chemical leaf compounds act as stimulants. In bioassay-guided fractionations of methanol extracts by semi-preparative HPLC, two distinct fractions with stimulating activity were detected, whereas other fractions were not effective. Flavonoids were identified as main component in one stimulating fractions, the second fraction mainly contained glucosinolates, including sinalbin. The combination of both fractions was significantly more stimulating than each individual fraction, indicating additive effects of at least one compound of each fraction. However, since the combined fractions were less effective compared to the original extracts, other compounds may additionally be involved in the complex composition of leaf compounds acting as feeding stimulants for P. cochleariae. Finally, fractionated extracts of UV altered plants were used to test whether the strength of feeding responses depend on different ratios of glucosinolates and flavonoids. However, since the feeding behavior of this leaf beetle was not affected, such quantitative variations were concluded to be less important. The initiation of feeding behaviour may solely depend on the presence of stimulating compounds.},
  subject      = {Meerrettichk{\"a}fer},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Zeiner2007,
  author    = {Zeiner, J{\"o}rg},
  title     = {Noncommutative Quantumelectrodynamics from Seiberg-Witten Maps to All Orders in Theta},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23363},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The basic question which drove our whole work was to find a meaningful noncommutative gauge theory even for the time-like case (\$\theta^{0 i} \neq 0\$). In order to be able to tackle questions regarding unitarity, it is not sufficient to consider theories which include the noncommutative parameter only up to a finite order. The reason is that in order to investigate tree-level unitarity or the optical theorem in loops one has to know the behavior of the noncommutative theory for center-of-mass energies much greater than the noncommutative scale. Therefore an effective theory, that is by construction only valid up to the noncommutative scale, isn't sufficient for our purpose. Our model is based on two fundamental assumptions. The first assumption is given by the commutation relations \eqref{eq:ncalg}. This led to the Moyal-Weyl star-product \eqref{eq:astproduct2} which replaces all point-like products between two fields. The second assumption is to assume that the model built this way is not only invariant under the noncommutative gauge transformation but also under the commutative one. In order to obtain an action of such a model one has to replace the fields by their appropriate \swms. We chose the gauge fixed action \eqref{eq:actioncgf} as the fundamental action of our model. After having constructed the action of the NCQED including the {\swms} we were confronted with the problem of calculating the {\swms} to all orders in \$\tMN\$. By means of \cite{bbg} we could calculate the {\swms} order by order in the gauge field, where each order in the gauge field contains all orders in the noncommutative parameter (\cf chapter \ref{chapter:swms}). By comparing the maps with the result we obtained from an alternative ansatz \cite{bcpvz}, we realized that already the simplest {\swm} for the gauge field is not unique. In chapter \ref{chapter:ambiguities} we examined this ambiguity, which we could parametrised by an arbitrary function \$\astf\$. The next step was to derive the Feynman rules for our NCQED. One finds that the propagators remain unchanged so that the free theory is equal to the commutative QED. The fermion-fermion-photon vertex contains not only a phase factor coming from the Moyal-Weyl star-product but also two additional terms which have their origin in the \swms. Beside the 3-photon vertex which is already present in NCQED without {\swms} and which has also additional terms coming from the \swms, too, one has a contact vertex which couples two fermions with two photons. After having derived all the vertices we calculated the pair annihilation scattering process \$e^+ e^- \rightarrow \gamma \gamma\$ at Born level. By choosing the parameter \$\kggg = 1\$ (\cf section \ref{sec:represent}), we found that the amplitude of the pair annihilation process becomes equal to the amplitude of the NCQED without \swms. This means that, at least for this process, the NCQED excluding {\swms} is only a special case of NCQED including \swms. On the basis of the pair annihilation process, we afterwards investigated tree-level unitarity. In order to satisfy the tree-level unitarity we had to constrain the arbitrary function \$\astf\$. We found that the series expansion of \$\astf\$ has to start with unity. In addition, the even part of the function must not increase faster than \$s^{-1/2} \log(s)\$ for \$s \rightarrow \infty\$, whereas the odd part of the \$\astf\$-function can't be constrained, at least by the process we considered. By assuming these constrains for the \$\astf\$-function, we could show that tree-level unitarity is satisfied if one incorporates the uncertainties present in the energy and the momenta of the scattered particles, \ie the uncertainties of the center-of-mass energy and the scattering angles. This uncertainties are not exclusively present due to the finite experimental resolution. A delta-like center-of-mass energy as well as delta-like momenta are in general not possible because the scattered particles are never exact plane waves.},
  subject      = {Raum-Zeit},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Milbrandt2007,
  author    = {Milbrandt, Jens},
  title     = {Performance Evaluation of Efficient Resource Management Concepts for Next Generation IP Networks},
  doi       = {10.25972/OPUS-1991},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23332},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Next generation networks (NGNs) must integrate the services of current circuit-switched telephone networks and packet-switched data networks. This convergence towards a unified communication infrastructure necessitates from the high capital expenditures (CAPEX) and operational expenditures (OPEX) due to the coexistence of separate networks for voice and data. In the end, NGNs must offer the same services as these legacy networks and, therefore, they must provide a low-cost packet-switched solution with real-time transport capabilities for telephony and multimedia applications. In addition, NGNs must be fault-tolerant to guarantee user satisfaction and to support business-critical processes also in case of network failures. A key technology for the operation of NGNs is the Internet Protocol (IP) which evolved to a common and well accepted standard for networking in the Internet during the last 25 years. There are two basically different approaches to achieve QoS in IP networks. With capacity overprovisioning (CO), an IP network is equipped with sufficient bandwidth such that network congestion becomes very unlikely and QoS is maintained most of the time. The second option to achieve QoS in IP networks is admission control (AC). AC represents a network-inherent intelligence that admits real-time traffic flows to a single link or an entire network only if enough resources are available such that the requirements on packet loss and delay can be met. Otherwise, the request of a new flow is blocked. This work focuses on resource management and control mechanisms for NGNs, in particular on AC and associated bandwidth allocation methods. The first contribution consists of a new link-oriented AC method called experience-based admission control (EBAC) which is a hybrid approach dealing with the problems inherent to conventional AC mechanisms like parameter-based or measurement-based AC (PBAC/MBAC). PBAC provides good QoS but suffers from poor resource utilization and, vice versa, MBAC uses resources efficiently but is susceptible to QoS violations. Hence, EBAC aims at increasing the resource efficiency while maintaining the QoS which increases the revenues of ISPs and postpones their CAPEX for infrastructure upgrades. To show the advantages of EBAC, we first review today's AC approaches and then develop the concept of EBAC. EBAC is a simple mechanism that safely overbooks the capacity of a single link to increase its resource utilization. We evaluate the performance of EBAC by its simulation under various traffic conditions. The second contribution concerns dynamic resource allocation in transport networks which implement a specific network admission control (NAC) architecture. In general, the performance of different NAC systems may be evaluated by conventional methods such as call blocking analysis which has often been applied in the context of multi-service asynchronous transfer mode (ATM) networks. However, to yield more practical results than abstract blocking probabilities, we propose a new method to compare different AC approaches by their respective bandwidth requirements. To present our new method for comparing different AC systems, we first give an overview of network resource management (NRM) in general. Then we present the concept of adaptive bandwidth allocation (ABA) in capacity tunnels and illustrate the analytical performance evaluation framework to compare different AC systems by their capacity requirements. Different network characteristics influence the performance of ABA. Therefore, the impact of various traffic demand models and tunnel implementations, and the influence of resilience requirements is investigated. In conclusion, the resources in NGNs must be exclusively dedicated to admitted traffic to guarantee QoS. For that purpose, robust and efficient concepts for NRM are required to control the requested bandwidth with regard to the available transmission capacity. Sophisticated AC will be a key function for NRM in NGNs and, therefore, efficient resource management concepts like experience-based admission control and adaptive bandwidth allocation for admission-controlled capacity tunnels, as presented in this work are appealing for NGN solutions.},
  subject      = {Ressourcenmanagement},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sava2006,
  author    = {Sava, Ramona-Mihaela},
  title     = {Quest and Conquest in the Fiction of David Lodge},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23317},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {In spite of David Lodge's rejection of the theories labelled as poststructuralist, this thesis proves that his novels can be interpreted from a Foucauldian perspective. The concept of discourse, seen by the French philosopher as intricately linked with knowledge, power and truth, enables the distinction of four main discourses in Lodge's novels, religious, gender, ethnic and literary. The analysis reveals that in David Lodge's fiction there is a perpetual struggle for power illustrating Foucault's idea of the interdependence between power, knowledge, truth and discourses circulated by institutions.},
  subject      = {Lodge},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nitzsche2007,
  author    = {Nitzsche, Thomas},
  title     = {Origin of magnetic anomalies in pyroclastic rocks of the Messel volcano : insights into a maar-diatreme-structure},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23231},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Im Jahre 2001 wurde im Zentrum der Grube Messel, ca. 25 km s{\"u}dlich von Frankfurt gelegen, eine 433 m tiefe Bohrung abgeteuft. Geowissenschaftliche Ergebnisse, die durch die Bohrung gewonnen wurden, konnten die Herkunft des rundlichen Beckens durch eine Maar-Diatrem-Struktur erkl{\"a}ren. Die erbohrten Kerne sind vom Hangenden zum Liegenden durch lakustrine Sedimente (0-240 m) und vulkaniklastische Gesteine gekennzeichnet, letztere werden durch Lapillituffe (240-373 m) and der Diatrem-Brekzie (373 433 m) beschrieben. Die Lapillituffe, auf die hier das Hauptaugenmerk gelegt wurde, sind makro- und mikroskopisch schwer differenzierbar und erscheinen als ein einzig massig auftretender, unsortierter vulkaniklastischer K{\"o}rper, der haupts{\"a}chlich aus millimeter- bis zentimeter-großen juvenilen Klasten und Nebengesteinsbruchst{\"u}cken aufgebaut ist. Die hier vorliegende Arbeit pr{\"a}sentiert die gesteinsmagnetischen Eigenschaften von Kernproben der Messel Vulkaniklastika und erkl{\"a}rt die Herkunft der magnetischen Anomalien, die w{\"a}hrend des Bohrprojekts 2001 detektiert wurden. Das magnetische Verhalten des eruptierten Materials bezieht sich auf feink{\"o}rnige und eisenreiche (Titano) Magnetite, die verteilt in den juvenilen Lapilli auftreten. Experimente der temperaturabh{\"a}ngigen Suszeptibilit{\"a}t sowie isothermale remanente Magnetisierungs- und Hystereseuntersuchungen an den vulkaniklastischen Proben zeigen im Sinne der Zusammensetzung, Koerzivit{\"a}t und Korngr{\"o}ße (Pseudo-Einbereichsteilchen) sehr {\"a}hnliche ferrimagnetische Eigenschaften. Das eruptierte Material mit seinen ferrimagnetischen Mineralen besaß bei der Ablagerung ein sehr {\"a}hnliches Potential zum prim{\"a}ren Remanenzerwerb. Entmagnetisierungsversuche offenbaren Unterscheide im magnetischen Stabilit{\"a}tsverhalten der erworbenen nat{\"u}rlich remanenten Magnetisierung (NRM). Aufheizexperimente beweisen die Akquisition einer thermisch remanenten Magnetisierung durch Temperatureffekte, die bei der Eruption und der Ablagerung des vulkanischen Gesteins im Diatrem auftraten. Die obere Lapillituffh{\"a}lfte wurde bei relativ niedrigen Temperaturen (<300 °C), die unter H{\"a}lfte bei hohen Temperaturen (>>300 °C) abgelagert. Um den gesteinsmagnetischen Charakter der Messel Maar-Diatrem-Fazies besser zu verstehen, sind zus{\"a}tzlich die Partikelkorngr{\"o}ße, der relative Anteil und die Form der juvenilen Fragmente sowie deren chemische Zusammensetzung n{\"a}her untersucht und analysiert worden. Die Methodik der Bildanalyse sowie der Haupt- und Spurenelementanalyse des juvenilen Anteils erm{\"o}glicht eine klare Unterteilung der Lapillituffe. Die Kombination der Resultate der Partikelanalytik mit den gesteinsmagnetischen Befunden beg{\"u}nstigt die Einteilung der Vulkaniklastika in eine relativ heiße, geochemisch undifferenzierte und eine k{\"a}ltere, differenzierte Eruptionsphase. Somit liegt am Ende der vulkanischen Aktivit{\"a}t von Messel ein bivalentes Stadium zugrunde. Dabei sind die juvenilen Fragmente f{\"u}r die Temperaturentwicklung und W{\"a}rmebedingungen innerhalb des vulkaniklastischen Materials verantwortlich und tragen zur Herkunft der magnetischen Feldanomalien bei. Basierend auf gravimetrischen Parametern und den Ergebnissen der Magnetisierungs-eigenschaften der Pyroklastika erm{\"o}glicht ein 3D Potentialfeld-Modell der Messel Maar-Diatrem-Struktur die an der Erdoberfl{\"a}che gemessenen negativen Anomalien zu erkl{\"a}ren, sowie die Massen und Volumina der erbohrten Lithozonen zu berechnen.},
  subject      = {Messel Grube},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mishina2007,
  author    = {Mishina, Tatiana E.},
  title     = {Mechanisms of local and systemic defences in Arabidopsis thaliana in response to host and non-host strains of Pseudomonas syringae},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23160},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Stickstoffmonooxid (NO) wird als wichtige Signalkomponente bei der Entwicklung der Hypersensitiven Reaktion beschrieben. Außerdem wird NO eine Rolle als Signalmolek{\"u}l bei der Expression von Abwehrgenen wie PR-1, PAL1 oder Chalkonsynthase (CHS) und bei der Akkumulation von Salicyls{\"a}ure zugeordnet (Durner et al., 1998). In der vorliegenden Arbeit wurden transgene Pflanzen mit ver{\"a}nderten endogenen NO-Spiegeln verwendet, um die Rolle von NO in Pflanze-Pathogen-Interaktionen zu untersuchen. Arabidopsis-Pflanzen, die aufgrund der Expression einer NO Dioxygenase erniedrigte NO-Gehalte aufweisen, zeigen nach einem Angriff avirulenter Pathogene einen abgeschw{\"a}chten oxidative burst und eine reduzierte Expression von Genen des Phenylpropanbiosyntheseweges. Weitere Experimente mit transgenen Pflanzen, die eine bakterielle NO-Synthase exprimieren, legen nahe, dass eine konstitutive Erh{\"o}hung der NO-Spiegel nicht zu einer konstitutiv verst{\"a}rkten Pathogenabwehr f{\"u}hrt. M{\"o}glicherweise ist eine graduelle Steigerung der NO-Gehalte nach Pathogenkontakt f{\"u}r die Induktion pflanzlicher Abwehrreaktionen erforderlich. Im Gegenteil, die NOS-exprimierenden Pflanzen waren anf{\"a}lliger gegen bakterielle Pathogene als Wildtyp-Pflanzen und zeigten eine abgeschw{\"a}chte SAR-Reaktion. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass NO eine wichtige Rolle bei der Regulation des Redoxstatus in der Pflanzenzelle spielt. Diese Funktion von NO ist wichtig beim Seneszenzvorgang. Entsprechend der Ergebnisse dieser Arbeit kann NO als negativer Regulator der Blattseneszenz angesehen werden. Die Wirkungsweise von NO auf molekularer Ebene und die Signalkaskaden, in die NO involviert ist, sind immer noch nicht ausreichend verstanden. In zuk{\"u}nftigen Experimenten wird es notwendig sein, die selektive Quantifizierung von NO in intaktem Pflanzengewebe zu gew{\"a}hrleisten, die Proteintargets von NO zu identifizieren und die Struktur und Funktion NO-modifizierter Biomolek{\"u}le zu entschl{\"u}sseln, um die Rolle von NO in Pflanze-Pathogen-Wechselwirkungen besser verstehen zu lernen. Die Nichtwirtsresistenz beruht auf mehreren Verteidigungsebenen, welche konstitutive und induzierte Komponenten beinhalten. Die Bedeutung induzierter Abwehrreaktionen f{\"u}r die Nichtwirtsresistenz gegen bakterielle Pathogene ist nicht vollst{\"a}ndig klar. Die Daten der vorliegenden Arbeit legen nahe, dass das Wachstum von Nichtwirtsbakterien in Arabidopsis-Bl{\"a}ttern durch vorgebildete toxische Substanzen und durch induzierte Zellwandverst{\"a}rkungen gehemmt wird. Nichtwirtsbakterien verursachen eine schnelle Induktion der Expression der Ligninbiosynthesegene PAL1 und BCB, die unabh{\"a}ngig vom Typ III-Sekretionssystem ist und m{\"o}glicherweise zur Papillenbildung beitr{\"a}gt. Dar{\"u}ber hinaus ist die {\"U}berlebensrate der Nichtwirtsbakterien in den extrazellul{\"a}ren R{\"a}umen der Arabidopsis pal1-Mutante h{\"o}her als in Wildtyp-Pflanzen, was die funktionelle Bedeutung der PAL1-Expression bei der Nichtwirtsresistenz verdeutlicht. Außerdem zeigen die Experimente, dass Nichtwirtsbakterien in {\"a}hnlicher Weise wie Wirtsbakterien die Akkumulation von Salicyls{\"a}ure und die Expression von PR-Genen induzieren. Die Induktion dieser Abwehrkomponenten ist abh{\"a}ngig von einem intakten Typ III-Sekretionssystem. Die Signalwege, auf denen nach Kontakt mit Nichtwirtsbakterien und Wirtsbakterien Abwehrreaktionen induziert werden, sind {\"a}hnlich. Es wurden jedoch zwischen zwei verschiedenen Nichtwirtsst{\"a}mmen auch unterschiedliche Signalwege aktiviert, was m{\"o}glicherweise auf ein unterschiedliches Repertoire von TypIII-Effektoren der beiden St{\"a}mme zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Trotz der Aktivierung dieser induzierten Abwehr zeigen Experimente mit klassischen Abwehrmutanten, dass SA- und JA-abh{\"a}ngige Abwehrreaktionen nicht direkt zur Nichtwirtsresistenz gegen P. syringae beitragen. Weiterhin zeigt diese Arbeit, dass die Nichtwirtsresistenz des Arabidopsis-{\"O}kotyps Col-0 effektiver ist als die des Ler-0-{\"O}kotyps, obwohl bei letzterem die Resistenz gegen virulente Bakterien h{\"o}her ist. Diese Unterschiede scheinen nicht mit der unterschiedlichen Glucosinolatzusammensetzung der beiden {\"O}kotypen im Zusammenhang zu stehen. Um das Verst{\"a}ndnis der Nichtwirtsresistenz von Arabidopsis gegen{\"u}ber P. syringae zu verbessern, k{\"o}nnen in zuk{\"u}nftigen Experimenten Doppel- und Triplemutanten hergestellt werden, die gleichzeitig Defekte in der zellwandabh{\"a}ngigen Abwehr (Lignin- und Callosebiosynthese) und in klassischen, SA-abh{\"a}ngigen Abwehrreaktionen aufweisen. Auch k{\"o}nnen Analysen des Genom-Polymorphismus und der Zusammensetzung von Sekund{\"a}rmetaboliten in den {\"O}kotypen Ler-0 und Col-0 zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Nichtwirtsresistenz f{\"u}hren. Die Resultate dieser Arbeit zeigen, dass ein lokaler, symptomfreier Kontakt von Arabidopsis-Bl{\"a}ttern mit Nichtwirtsbakterien, TTSS-defiziente Bakterien und allgemeine bakterielle Elicitoren (PAMPs) wie Flagellin und Lipopolysaccharide die systemisch erworbene Resistenz innerhalb der Gesamtpflanze hervorrufen. Die symptomlose systemische Resistenzreaktion findet in SAR-defizienten Mutanten nicht statt, wird jedoch in der Jasmonat-insensitiven jar1-Mutante, die keine ISR-Reaktion ausbilden kann, beobachtet. Durch Behandlung von Arabidopsis-Bl{\"a}ttern mit unterschiedlichen Inokuli von virulenten oder avirulenten P. syringae-St{\"a}mmen wurde auch eine deutliche Korrelation des Ausmaßes der SAR-Induktion mit der H{\"o}he der SA-Akkumulation oder der PR-Genexpression, aber nicht mit der Nekrosenbildung oder der JA-Produktion, am Infektionsort festgestellt. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass nicht die Hypersensitive Reaktion oder Gewebenekrosen, sondern m{\"o}glicherweise die St{\"a}rke bestimmter Abwehrreaktionen am Ort der Inokulation zur Ausl{\"o}sung der SAR beitragen. Die Befunde, dass die systemische Resistenz auch durch PAMPs und durch TTSS-defekte P. syringae-St{\"a}mme erh{\"o}ht wird, verdeutlicht die wichtige Rolle von allgemeinen Elicitoren bei der SAR-Induktion. In k{\"u}nftige Experimenten kann untersucht werden, ob verschiedene PAMPs die SAR in synergistischer Weise induzieren und ob allgemeine Elicitoren pilzlicher Herkunft SAR ausl{\"o}sen k{\"o}nnen. Weiterhin k{\"o}nnen die molekulare Prozesse spezifiziert werden, die stromabw{\"a}rts von PAMP-Erkennungsprozessen f{\"u}r die SAR-Ausbildung notwendig sind. In weiteren Experimenten k{\"o}nnte die Hypothese {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob einzelner PAMPs als mobile SAR-Langstreckensignale fungieren k{\"o}nnen. Durch phytopathologische Charakterisierung von T-DNA-Knockout-Linien, die Defekte in Genen aufweisen, welche in Arabidopsis nach einer P. syringae-Infektion aufreguliert werden, konnte das FLAVIN-DEPENDENT MONOOXYGENASE1 (FMO1)-Gen als notwendige Komponente der SAR in Arabidopsis identifiziert werden. So bleiben die im Wildtyp induzierten systemischen Abwehrreaktionen und die Erh{\"o}hung der systemischen Resistenz nach lokaler Inokulation mit P. syringae in fmo1-Knockout-Pflanzen vollst{\"a}ndig aus. Weiterhin korreliert die systemische Expression des FMO1-Gens eng mit der SAR-Induktion. So gibt es bei allen Abwehrmutanten, die keine SAR nach Kontakt mit P. syringae ausbilden k{\"o}nnen, keine FMO1-Expression in distalen Bl{\"a}ttern inokulierter Pflanzen. Umgekehrt verh{\"a}lt es sich mit Arabidopsis-Linien, die die SAR ausbilden. Die erhaltenen Ergebnisse deuten darauf hin, dass FMO1 eine wichtige Komponente eines Signalverst{\"a}rkungszyklus darstellt, der in nichtinfizierten, systemischen Teilen der Pflanze wirkt, um die SAR zu erm{\"o}glichen. In k{\"u}nftigen Experimenten soll der postulierte Amplifizierungsmechanismus experimentell verifiziert werden. Die Konstruktion von transgenen Linien, die ein FMO1:GFP-Fusionsprodukt exprimieren, kann Informationen {\"u}ber die zellu{\"a}re Lokalisation des FMO1-Proteins liefern. Weiterhin k{\"o}nnen vergleichende Analysen der chemischen Zusammensetzung von Blattextrakten der fmo1 Knockout-Linien, von FMO1-{\"U}berexprimierern und von Wildtyp-Pflanzen zur Aufkl{\"a}rung der biochemischen Reaktion beitragen, die die FMO1-Monooxygenase katalysiert. In Anlehnung an die Funktion von yFMO, die die einzige Flavin-abh{\"a}ngige Monooxygenase der Hefe darstellt, kann {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob FMO1 die korrekte Faltung von Proteinen am endoplasmatischen Retikulum vermittelt. Schließlich kann durch die Identifizierung weitere SAR-Gene nach der beschriebenen Strategie und durch funktionelle Charakterisierung der zugeh{\"o}rigen Proteine das Verst{\"a}ndnis der SAR-Reaktion auf molekularer Ebene weiter verbessert werden.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {en}
}