@phdthesis{Pitsch2024,
  author    = {Pitsch, Maximilian Jonathan},
  title     = {Zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) als {\"A}quivalent akkumulierter neuronaler Evidenz},
  doi       = {10.25972/OPUS-35129},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-351292},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die vier Crz-Neurone des ventralen Nervensystems von Drosophila melanogaster sammeln Evidenz, wann im Rahmen eines Paarungsakts zirka 6 Minuten vergangen sind. Diese Entscheidung ist f{\"u}r die m{\"a}nnliche Fliege von Bedeutung, da das M{\"a}nnchen vor Ablauf dieser ~6 Minuten, welche den Zeitpunkt der Ejakulation darstellen, eher das eigene Leben opfern w{\"u}rde, als dass es die Paarung beenden w{\"u}rde. Nach Ablauf der ~6 Minuten f{\"a}llt die Motivation des M{\"a}nnchens dagegen dramatisch ab. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde zun{\"a}chst mittels optogenetischer neuronaler Inhibitionsprotokolle sowie Verhaltensanalysen das Ph{\"a}nomen der Evidenz-akkumulation in den Crz-Neuronen genauer charakterisiert. Dabei zeigte sich, dass die akkumulierte Evidenz auch w{\"a}hrend einer elektrischen Inhibition der Crz-Neurone persistierte. Dieses Ergebnis warf die Hypothese auf, dass das {\"A}quivalent der akkumulierten Evidenz in den Crz-Neuronen biochemischer Natur sein k{\"o}nnte. Es wurde daraufhin ein Hochdurchsatzscreening-Verfahren entwickelt, mittels dessen 1388 genetische Manipulationen der Crz-Neurone durchgef{\"u}hrt und auf eine {\"A}nderung der Evidenzakkumulation getestet wurden. Nur ~30 genetische Manipulationen zeigten eine ver{\"a}nderte Evidenzakkumulation, wobei die meisten dieser Manipulationen den cAMP-Signalweg betrafen. Mittels der optogenetischen Photoadenylatzyklase bPAC, einer Reihe weiterer genetischer Manipulationen des cAMP-Signalwegs sowie der ex vivo Kalzium-Bildgebung und Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie konnte best{\"a}tigt werden, dass cAMP das {\"A}quivalent der in den Crz-Neuronen spannungsabh{\"a}ngig akkumulierten Evidenz darstellt, wobei die Kombination dieser Methoden nahelegte, dass der Schwellenwert der Evidenzakkumulation durch die cAMP-Bindungsaffinit{\"a}t der regulatorischen PKA-Untereinheiten festgelegt sein k{\"o}nnte. Mittels genetischer Mosaikexperimente sowie bildgebenden Verfahren konnte dar{\"u}ber hinaus gezeigt werden, dass innerhalb des Crz-Netzwerks eine positive R{\"u}ckkopplungsschleife aus rekurrenter Aktivit{\"a}t sowie der cAMP-Akkumulation besteht, welche, sobald die cAMP-Spiegel den Schwellenwert erreichen, zu einem netzwerkweit synchronisierten massiven Kalziumeinstrom f{\"u}hrt, was die Abgabe des Crz-Signals an nachgeschaltete Netzwerke triggert. Dieses Ph{\"a}nomen k{\"o}nnte ein Analogon des Aktionspotenzials auf Netzwerkebene sowie auf Intervallzeitskalen darstellen und wurde als „Eruption" bezeichnet. Genetische, optogenetische sowie Bildgebungsexperimente konnten zeigen, dass die CaMKII derartige Eruptionen durch Niedrighalten der cAMP-Spiegel unterdr{\"u}ckt, was den Zeitmessmechanismus des ersten beschriebenen Intervallzeitmessers CaMKII offenlegt.},
  subject      = {Evidenz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Helmerich2023,
  author    = {Helmerich, Dominic Andreas},
  title     = {Einfl{\"u}sse der Photophysik und Photochemie von Cyaninfarbstoffen auf die Lokalisationsmikroskopie},
  doi       = {10.25972/OPUS-24716},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-247161},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {In den letzten Jahren haben sich hochaufl{\"o}sende Fluoreszenzmikroskopiemethoden, basierend auf der Lokalisation einzelner Fluorophore, zu einem leistungsstarken Werkzeug etabliert, um Fluoreszenzbilder weit unterhalb der Aufl{\"o}sungsgrenze zu generieren. Hiermit k{\"o}nnen r{\"a}umliche Aufl{\"o}sungen von ~ 20 nm erzielt werden, was weit unterhalb der Beugungsgrenze liegt. Dabei haben zahlreiche Optimierungen und Entwicklungen neuer Methoden in der Einzelmolek{\"u}l-Lokalisationsmikroskopie die Genauigkeit der orstspezifischen Bestimmung einzelner Fluorophore auf bis zu ~ 1 - 3 nm erh{\"o}ht. Eine Aufl{\"o}sung im molekularen Bereich, weit unterhalb von ~ 10 nm bleibt allerdings herausfordernd, da die Lokalisationsgenauigkeit nur ein Kriterium hierf{\"u}r ist. Allerdings wurde sich in den letzten Jahren {\"u}berwiegend auf die Verbesserung dieses Parameters konzentriert. Weitere Kriterien f{\"u}r die fluoreszenzmikroskopische Aufl{\"o}sung sind dabei unter anderem die Markierungsdichte und die Kopplungseffizienz der Zielstruktur, sowie der Kopplungsfehler (Abstand zur Zielstruktur nach Farbstoffkopplung), die sich herausfordernd f{\"u}r eine molekulare Aufl{\"o}sung darstellen. Auch wenn die Kopplungseffizienz und -dichte hoch und der Kopplungsfehler gering ist, steigt bei Interfluorophordistanzen < 5nm, abh{\"a}ngig von den Farbstoffen, die Wahrscheinlichkeit von starken und schwachen Farbstoffwechselwirkungen und damit von Energie{\"u}bertragungsprozessen zwischen den Farbstoffen, stark an. Daneben sollten Farbstoffe, abh{\"a}nging von der Lokalisationsmikroskopiemethode, spezifische Kriterien, wie beispielsweise die Photoschaltbarkeit bei dSTORM, erf{\"u}llen, was dazu f{\"u}hrt, dass diese Methoden h{\"a}ufig nur auf einzelne Farbstoffe beschr{\"a}nkt sind. In dieser Arbeit konnte mithilfe von definierten DNA-Origami Konstrukten gezeigt werden, dass das Blinkverhalten von Cyaninfarbstoffen unter dSTORM-Bedingungen einer Abstandsabh{\"a}ngigkeit aufgrund von spezifischen Energie{\"u}bertragungsprozessen folgt, womit Farbstoffabst{\"a}nde im sub-10 nm Bereich charakterisiert werden konnten. Dar{\"u}ber hinaus konnte diese Abstandsabh{\"a}ngigkeit an biologischen Proben gezeigt werden. Hierbei konnten verschiedene zellul{\"a}re Rezeptoren effizient und mit geringem Abstandsfehler zur Zielstruktur mit Cyaninfarbstoffen gekoppelt werden. Diese abstandsabh{\"a}nigen Prozesse und damit Charakterisierungen k{\"o}nnten dabei nicht nur spezifisch f{\"u}r die h{\"a}ufig unter dSTORM-Bedingungen verwendeten Cyaninfarbstoffen g{\"u}ltig sein, sondern auch auf andere Farbstoffklassen, die einen Auszustand zeigen, {\"u}bertragbar sein. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass hochaufl{\"o}sende dSTORM Aufnahmen unabh{\"a}ngig vom Farbstoffkopplungsgrad der Antik{\"o}rpern sind, welche h{\"a}ufig f{\"u}r Standardf{\"a}rbungen von zellul{\"a}ren Strukturen verwendet werden. Dabei konnte durch Photonenkoinzidenzmessungen dargelegt werden, dass aufgrund komplexer Farbstoffwechselwirkungen im Mittel nur ein Farbstoff aktiv ist, wobei h{\"o}here Kopplungsgrade ein komplexes Blinkverhalten zu Beginn der Messung zeigen. Durch die undefinierten Farbstoffabst{\"a}nde an Antik{\"o}rpern konnte hier kein eindeutiger Energie{\"u}bertragungsmechanismus entschl{\"u}sselt werden. Dennoch konnte gezeigt werden, dass Farbstoffaggregate bzw. H-Dimere unter dSTORM-Bedingungen destabilisiert werden. Durch die zuvor erw{\"a}hnten DNA-Origami Konstrukte definierter Interfluorophordistanzen konnten Energie{\"u}bertragungsmechanismen entschl{\"u}sselt werden, die auch f{\"u}r die Antik{\"o}rper diverser Kopplungsgrade g{\"u}ltig sind. Des Weiteren konnten, ausgel{\"o}st durch komplexe Energie{\"u}bertragungsprozesse h{\"o}herer Kopplungsgrade am Antik{\"o}rper, Mehrfarbenaufnahmen zellul{\"a}rer Strukturen generiert werden, die {\"u}ber die spezifische Fluoreszenzlebenszeit separiert werden konnten. Dies stellt hier eine weitere M{\"o}glichkeit dar, unter einfachen Bedingungen, schnelle Mehrfarbenaufnahmen zellul{\"a}rer Strukturen zu generieren. Durch die Verwendung des selben Farbstoffes unterschiedlicher Kopplungsgrade kann hier nur mit einer Anregungswellenl{\"a}nge und frei von chromatischer Aberration gearbeitet werden. Neben den photophysikalischen Untersuchungen der Cyaninfarbstoffe Cy5 und Alexa Fluor 647 wurden diese ebenso photochemisch n{\"a}her betrachtet. Dabei konnte ein neuartiger chemischer Mechanismus entschl{\"u}sselt werden. Dieser Mechanismus f{\"u}hrt, ausgel{\"o}st durch Singulett-Sauerstoff (1O2), zu einer Photozerschneidung des konjugierten Doppelbindungssystems um zwei Kohlenstoffatome, was zu strukturellen und spektroskopischen Ver{\"a}nderungen dieser Farbstoffe f{\"u}hrt. Auf Grundlage dieses Mechanismus konnte eine neue DNA-PAINT Methode entwickelt werden, die zu einer Beschleunigung der Aufnahmezeit f{\"u}hrt.},
  subject      = {Einzelmolek{\"u}lmikroskopie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{WasgebHouben2023,
  author    = {Was [geb. Houben], Nina},
  title     = {Die Rolle der nicht-kodierenden RNAs miR-26 und \(Malat1\) bei der \(in\) \(vitro\) Differenzierung zu Neuronen},
  doi       = {10.25972/OPUS-30371},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-303714},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {W{\"a}hrend der embryonalen Neurogenese spielt die Repression neuraler Gene in nicht neuralen Zellen, sowie in neuralen Vorl{\"a}uferzellen durch den REST (repressor element silencing transcription factor)-Komplex eine wichtige Rolle. Durch die schrittweise Inaktivierung diese Komplexes im Verlauf der Differenzierung werden neurale Genexpressionsprogramme gesteuert. Zus{\"a}tzlich kommt bei der Kontrolle der r{\"a}umlichen und zeitlichen Regulation der Genexpression w{\"a}hrend der Neurogenese verschiedenen miRNAs eine wichtige Rolle zu. So konnte in vorangegangenen Arbeiten im Zebrafischen gezeigt werden, dass miR-26b die Transkription eines wichtigen Effektorproteins des REST-Komplexes, CTDSP2 (C-terminal domain small phosphatases), w{\"a}hrend der Neurogenese negativ reguliert. Da dar{\"u}ber hinaus die miR-26 Repression zu einer stark verminderten neuronalen Differenzierung f{\"u}hrte, kommt diesem regulatorischen Schaltkreis eine zentrale Rolle bei der Neurogenese im Zebrafisch zu. Die zusammen mit ihren Ctdsp-Wirtsgenen koexprimierte miR-26 Familie liegt in Vertebraten evolution{\"a}r hoch konserviert vor. Analog zum Zebrafisch konnte im murinen in vitro ES-Zell Differenzierungssystem gezeigt werden, dass miR-26 die Expression von Ctdsp2 reprimiert. Weiterhin konnte in diesem System gezeigt werden, dass auch Rest ein miR-26 Zielgen ist und dass der Verlust der miR-26 zu einem Arrest der differenzierenden Zellen im neuronalen Vorl{\"a}uferstadium f{\"u}hrt. Zusammengenommen deuten diese vorangegangenen Arbeiten auf eine zentrale Rolle der miR-26 w{\"a}hrend der Neurogenese hin. Die hier vorgestellte Arbeit zielte zun{\"a}chst darauf ab die Regulation des REST-Komplexes durch die miR-26 auf molekularer Ebene besser zu verstehen. Der Verlust der miR-26 Bindestelle in der Ctdsp2 mRNA f{\"u}hrte zu einer erh{\"o}hten Ctdsp2 Expression, beeinflusste aber nicht die terminale Differenzierung zu Neuronen. Im Gegensatz hierzu f{\"u}hrte der Verlust der miR-26 Bindestelle in der Rest mRNA zu einem Arrest der Differenzierung im neuralen Vorl{\"a}uferzellstadium. Zellen in denen die miR-26 Bindestelle in Rest deletiert war, zeigten zudem, genau wie miR-26 knockout (KO) Zellen, eine erh{\"o}hte Expression von REST-Komplex Komponenten, sowie eine verringerte Expression von REST-regulierten miRNAs. Zusammengenommen weisen diese Daten daraufhin, dass w{\"a}hrend der Neurogenese im S{\"a}ugersystem die Inaktivierung von Rest durch miR-26 f{\"u}r die Maturierung von Neuronen eine zentrale Rolle spielt. Ein weiterer Fokus dieser Arbeit lag auf der Regulation der miR-26 Expression w{\"a}hrend der Neurogenese. Vorangegangene Arbeiten in nicht-neuronalen Zelltypen identifizierten die lnc (long-non-coding) RNA Malat1 als eine ce (competitive endogenous) RNA der miR-26. Um den Einfluss von Malat1 auf die miR-26 Expression w{\"a}hrend der Neurogenese zu untersuchen, wurde zun{\"a}chst mittels CRISPR/Cas9 der vollst{\"a}ndige Malat1-Lokus in ESCs deletiert. Der Verlust von Malat1 f{\"u}hrte zu einer erh{\"o}hten Expression der miR-26 Familienmitglieder sowie deren Ctdsp-Wirtsgene. Weiterhin war die Proliferation von Malat1 KO neuronalen Vorl{\"a}uferzellen stark vermindert, was mit einer Erh{\"o}hung der Frequenz seneszenter Zellen einherging. Durch die Inaktivierung von miR-26 in differenzierenden Malat1 KO ESCs konnte dieser proliferative Ph{\"a}notyp aufgehoben werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte eine verst{\"a}rkte neuronale Differenzierung dieser Zellen beobachtet werden. Zusammenfassend zeigen diese Daten, dass neben der Regulation des REST-Komplexes durch miR-26 auch die Kontrolle des Zellzyklus {\"u}ber die Malat1-vermittelte Regulation der miR-26 in neuronalen Vorl{\"a}uferzellen einen kritischen Schritt bei der Differenzierung von neuronalen Vorl{\"a}uferzellen zu maturen Neuronen darstellt.},
  subject      = {Neurogenese},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lippert2023,
  author    = {Lippert, Juliane},
  title     = {Die molekulargenetische Charakterisierung von Nebennierenrindenkarzinomen als Schritt in Richtung personalisierter Medizin},
  doi       = {10.25972/OPUS-24717},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-247172},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Nebennierenrindenkarzinome (NNR-Ca; engl. adrenocortical carcinoma (ACC)) z{\"a}hlen zu den sehr seltenen Tumorentit{\"a}ten. Die Prognose f{\"u}r die Patient*innen ist insgesamt eher schlecht, kann aber, im Einzelnen betrachtet, sehr heterogen sein. Eine zuverl{\"a}ssige Prognose anhand klinischer und histopathologischer Marker - wie dem Tumorstadium bei Diagnose, dem Resektionsstatus und dem Proliferationsindex Ki-67 -, die routinem{\"a}ßig erhoben werden, ist nicht f{\"u}r alle Erkrankten m{\"o}glich. Außerdem wird deren Behandlung dadurch erschwert, dass Therapeutika fehlen, von denen ein Großteil der Patient*innen profitiert. Umfassende Multi-Omics-Studien aus den letzten Jahren halfen nicht nur das Wissen {\"u}ber Pathomechanismen in NNR-Cas zu erweitern, es konnte auch gezeigt werden, dass sich Patient*innen anhand molekularer Marker in Subgruppen mit jeweils unterschiedlicher Prognose einteilen lassen. Mit molekulargenetischen Untersuchungen wurden außerdem potentielle neue Therapieziele gefunden. Diese Erkenntnisse finden bisher jedoch keine oder kaum Anwendung, da die Analysen den zeitlichen und finanziellen Rahmen, der f{\"u}r den routinem{\"a}ßigen Einsatz im Klinikalltag zu erf{\"u}llen w{\"a}re, deutlich {\"u}berschreiten. Ziel dieser Arbeit war es, eine Strategie zur verbesserten Patientenversorgung der NNR-CaPatient*innen zu etablieren. Daf{\"u}r sollte gekl{\"a}rt werden, ob ausgew{\"a}hlte molekulare prognostische Marker mit Methoden, die theoretisch einfach in den Klinikalltag zu implementieren w{\"a}ren, gefunden werden k{\"o}nnen. Außerdem sollte nach pr{\"a}diktiven Markern gesucht werden, die helfen, NNR-Ca-Patient*innen zielgerichtet zu therapieren. Statt exom- oder genomweite Analysen durchzuf{\"u}hren wurden gezielt krebs- beziehungsweise NNR-Ca-assoziierte Gene mittels NGS (Next-Generation Sequencing) oder SangerSequenzierung (zusammen 161 Gene) und Pyrosequenzierung (4 Gene) auf somatische Ver{\"a}nderungen hin untersucht. Die Analysen wurden an DNA (Desoxyribonukleins{\"a}ure) durchgef{\"u}hrt, die aus FFPE (mit Formalin fixiert und in Paraffin eingebettet)-Gewebe isoliert worden war, welches standardm{\"a}ßig nach Tumoroperationen in Pathologien f{\"u}r Untersuchungen zur Verf{\"u}gung steht. Durch Analyse der Sequenzierergebnisse von insgesamt 157 Patient*innen aus einem retrospektiven (107 Patient*innen) und einem prospektiven Studienteil (50 Patient*innen) konnten in NNR-Cas bereits beschriebene Ver{\"a}nderungen von Genen und Signalwegen sowie Methylierungsunterschiede gefunden werden. Anhand der Sequenzierdaten der retrospektiven Studie wurden molekulare prognostische Marker (Anzahl an proteinver{\"a}ndernden Varianten pro Tumorprobe, Ver{\"a}nderungen im P53/Rb- und/oder dem Wnt/ß-Catenin-Signalweg und dem Methylierungsstatus von CpG-Inseln von vier 2 Tumorsuppressorgenen (GSTP1, PAX5, PAX6 und PYCARD)) definiert und f{\"u}r jeden einzelnen Marker ein signifikanter Zusammenhang zur L{\"a}nge des progressionsfreien {\"U}berlebens (PFS) der Patient*innen gefunden. Durch die Kombination der molekularen Marker mit den klinischen und histopathologischen Markern war es zudem m{\"o}glich, einen COMBI-Score zu bilden, der, verglichen mit den klinischen und histopathologischen Markern, eine spezifischere und sensitivere Aussage dar{\"u}ber erlaubt, ob Patient*innen innerhalb von 2 Jahren ein Fortschreiten der Tumorerkrankung erfahren. Mit Hilfe der Sequenzierdaten wurden in beiden Kohorten außerdem Ver{\"a}nderungen gefunden, die als pr{\"a}diktive Marker zum Einsatz von zielgerichteten Therapien vewendet werden k{\"o}nnten. Als vielversprechendstes Therapieziel wurde - bei 46 Tumoren in der retrospektiven und 7 Tumoren in der prospektiven Studie - CDK4 identifiziert. CDK4/CDK6-Inhibitoren sind f{\"u}r die Behandlung von fortgeschrittenem und metastasiertem Brustkrebs von der Lebensmittel- {\"u}berwachungs- und Arzneimittelbeh{\"o}rde (FDA; engl. Food and Drug Administration) zugelassene Therapeutika und bei anderen soliden Tumoren Gegenstand von Studien. Im Rahmen der Arbeit konnten außerdem von 12 Patient*innen jeweils zwei Tumoren molekulargenetisch untersucht und die Ergebnisse verglichen werden. Die Analyse zeigte, dass der Methylierungsstatus - im Vergleich zu Ver{\"a}nderungen in der DNA-Sequenz - der stabilere prognostische Marker ist. Mit dieser Arbeit wurde gezeigt, dass molekulare prognostische und pr{\"a}diktive Marker f{\"u}r den Einsatz zielgerichteter Therapien mit Methoden identifiziert werden k{\"o}nnen, die sich im klinischen Alltag bei der Behandlung von NNR-Ca-Patient*innen implementieren lassen. Um einen allgemein anerkannten Leitfaden zu etablieren, fehlen allerdings noch die Ergebnisse weiterer - vor allem prospektiver - Studien zur Validierung der hier pr{\"a}sentierten Ergebnisse. Die gewonnenen Erkenntnisse sind jedoch als wichtiger Schritt in Richtung personalisierter Medizin bei Nebennierenrindenkarzinomen anzusehen.},
  subject      = {Nebennierentumor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Geis2023,
  author    = {Geis, Maria},
  title     = {Identifizierung von Zielmolek{\"u}len und Herstellung zweigeteilter trivalenter T-Zell-aktivierender Antik{\"o}rperderivate zur immuntherapeutischen Behandlung von Multiplen Myelom},
  doi       = {10.25972/OPUS-18690},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-186906},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {T-Zell-aktivierende Formate, wie BiTE (bispecific T-cell engagers) Antik{\"o}rper und CAR T Zellen haben in den vergangen Jahren die Therapiem{\"o}glichkeiten f{\"u}r Tumorpatienten erweitert. Diese Therapeutika verkn{\"u}pfen T-Zellen mit malignen Zellen {\"u}ber je ein spezifisches Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}l und initiieren, {\"u}ber eine T-Zell-vermittelte Immunantwort, die Lyse der Tumorzelle. Tumorspezifische Antigene sind jedoch selten. H{\"a}ufig werden Proteine adressiert, die neben den Tumorzellen auch auf gesunden Zellen exprimiert werden. Die Folgen sind toxische Effekte abseits der Tumorzellen auf Antigen-positiven gesunden Zellen (on target/off tumor), welche nicht nur die Dosis des Therapeutikums und dessen Effektivit{\"a}t limitieren, sondern zu geringen bis letalen Begleiterscheinungen f{\"u}hren k{\"o}nnen. Der Bedarf an effektiven Therapieformen mit geringen Nebenwirkungen ist folglich immer noch sehr hoch. Diese L{\"u}cke soll durch ein neues Antik{\"o}rperformat, sogenannten Hemibodies, geschlossen werden. Hemibodies sind eine neue Klasse von T-Zell-aktivierenden Antik{\"o}rpern, die sich gegen eine Antigenkombination und nicht einzelne Antigene auf Tumorzellen richten. Sie bestehen aus zwei komplement{\"a}ren Molek{\"u}len mit je einer Antigen-bindenden Sequenz, die entweder mit der leichten (VL) oder der schweren (VH) Kette eines T-Zell-aktivierenden anti CD3 Antik{\"o}rpers fusioniert ist. Nur wenn beide Hemibody-Fragmente gleichzeitig in unmittelbarer N{\"a}he an ihr jeweiliges Antigenepitop auf der Tumorzelle binden, komplementieren die beiden Antik{\"o}rperkonstrukte {\"u}ber das geteilte anti-CD3 und bilden einen trivalenten T Zell aktivierenden Komplex aus. Diese funktionale Einheit rekrutiert T-Zellen zur Tumorzelle und induzierte die T-Zell-vermittelte Lyse der malignen Zelle. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden geeignete Antigenkombinationen identifiziert und die erste effektive und spezifische Hemibody-basierte Immuntherapie gegen das Multiple Myelom (MM), ohne Nebenwirkungen auf Antigen-einfach-positiven gesunden Zellen, entwickelt. Basierend auf einer umfangreichen Analyse von Kandidaten-Antigenen wurden Kombinationen aus bekannten MM Zielmolek{\"u}len, wie BCMA, CD38, CD138, CD229 und SLAMF7, und f{\"u}r das MM unbekannte Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}len, wie CHRM5 und LAX1, untersucht. Gegen die vielversprechendsten Antigene wurden Hemibodies entwickelt und produziert. Im Zusammenhang mit Analysen zur Produzierbarkeit sowie biochemischen und funktionalen Charakterisierungen, konnte aus 75 initialen Hemibody-Kombinationen drei Kombinationen mit geeigneten Eigenschaften identifiziert werden. Die Bindung von zwei Hemibody-Partnern auf der Oberfl{\"a}che der MM Zelle f{\"u}hrte zur Ausbildung eines trivalenten T-Zell-rekrutierenden Komplexes. Dieser initiierte nachfolgend {\"u}ber eine T-Zell-vermittelte Immunantwort die spezifische Lyse der malignen Zellen, ohne die Viabilit{\"a}t von Antigen-einfach-positiven gesunden K{\"o}rper- oder Effektor-Zellen zu beeinflussen. Zus{\"a}tzlich f{\"u}hrte eine Hemibody-Therapie in vivo in einem NOD SCID MM-Mausmodel innerhalb von 7 Tagen zur kompletten Remission der MM Zellen. Diese Daten zeigten Hemibodies als ein neues, sehr vielversprechendes Antik{\"o}rperformat f{\"u}r eine effektive und tumorspezifische Immuntherapie mit potentiell geringen Nebenwirkungen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muench2023,
  author    = {M{\"u}nch, Luca},
  title     = {Die Rolle transposabler Elemente in der Genese des malignen Melanom im Fischmodell Xiphophorus},
  doi       = {10.25972/OPUS-28922},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-289228},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Der Name der transposablen Elemente beruht auf ihrer F{\"a}higkeit, ihre genomische Position ver{\"a}ndern zu k{\"o}nnen. Durch Chromosomenaberrationen, Insertionen oder Deletionen k{\"o}nnen ihre genomischen Transpositionen genetische Instabilit{\"a}t verursachen. Inwieweit sie dar{\"u}ber hinaus regulatorischen Einfluss auf Zellfunktionen besitzen, ist Gegenstand aktueller Forschung ebenso wie die daraus resultierende Frage nach der Gesamtheit ihrer biologischen Signifikanz. Die Weiterf{\"u}hrung experimenteller Forschung ist unabdingbar, um weiterhin offenen Fragen nachzugehen. Das Xiphophorus-Melanom-Modell stellt hierbei eines der {\"a}ltesten Tiermodelle zur Erforschung des malignen Melanoms dar. Durch den klar definierten genetischen Hintergrund eignet es sich hervorragend zur Erforschung des b{\"o}sartigen schwarzen Hautkrebses, welcher nach wie vor die t{\"o}dlichste aller bekannten Hautkrebsformen darstellt. Die hier vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Rolle transposabler Elemente in der malignen Melanomgenese von Xiphophorus.},
  subject      = {Transposon},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kuehl2022,
  author    = {K{\"u}hl, Julia},
  title     = {FAAP100, der FA/BRCA-Signalweg f{\"u}r genomische Stabilit{\"a}t und das DNA-Reparatur-Netzwerk},
  doi       = {10.25972/OPUS-17166},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-171669},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Die Fanconi-An{\"a}mie (FA) ist eine seltene, heterogene Erbkrankheit. Sie weist ein sehr variables klinisches Erscheinungsbild auf, das sich aus angeborenen Fehlbildungen, h{\"a}matologischen Funktionsst{\"o}rungen, einem erh{\"o}hten Risiko f{\"u}r Tumorentwicklung und endokrinen Pathologien zusammensetzt. Die Erkrankung z{\"a}hlt zu den genomischen Instabilit{\"a}tssyndromen, welche durch eine fehlerhafte DNA-Schadensreparatur gekennzeichnet sind. Bei der FA zeigt sich dies vor allem in einer charakteristischen Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-quervernetzenden Substanzen (z. B. Mitomycin C, Cisplatin). Der zellul{\"a}re FA-Ph{\"a}notyp zeichnet sich durch eine erh{\"o}hte Chromosomenbr{\"u}chigkeit und einen Zellzyklusarrest in der G2-Phase aus. Diese Charakteristika sind bereits spontan vorhanden und werden durch Induktion mit DNA-quervernetzenden Substanzen verst{\"a}rkt. Der Gendefekt ist dabei in einem der 22 bekannten FA-Gene (FANCA, -B, -C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O, -P, -Q, -R, -S, -T, -U, -V, -W) oder in noch unbekannten FA-Genen zu finden. Die FA-Gendefekte werden mit Ausnahme von FANCR (dominant-negative de novo Mutationen) und FANCB (X-chromosomal) autosomal rezessiv vererbt. Die FA-Genprodukte bilden zusammen mit weiteren Proteinen den FA/BRCA-Signalweg. Das Schl{\"u}sselereignis dieses Signalwegs stellt die Monoubiquitinierung von FANCD2 und FANCI (ID2-Komplex) dar. Ausgehend davon l{\"a}sst sich zwischen upstream- und downstream-gelegenen FA-Proteinen unterscheiden. Letztere sind direkt an der DNA-Schadensreparatur beteiligt. Zu den upstream-gelegenen Proteinen z{\"a}hlt der FA-Kernkomplex, der sich aus bekannten FA-Proteinen und aus FA-assoziierten-Proteinen (FAAPs) zusammensetzt und f{\"u}r die Monoubiquitinierung des ID2-Komplexes verantwortlich ist. F{\"u}r FAAPs wurden bisher keine pathogenen humanen Mutationen beschrieben. Zu diesen Proteinen geh{\"o}rt auch FAAP100, das mit FANCB und FANCL innerhalb des FA-Kernkomplexes den Subkomplex LBP100 bildet. Durch die vorliegende Arbeit wurde eine n{\"a}here Charakterisierung dieses Proteins erreicht. In einer Amnion-Zelllinie konnte eine homozygote Missense-Mutation identifiziert werden. Der Fetus zeigte einen typischen FA-Ph{\"a}notyp und auch seine Zellen wiesen charakteristische FA-Merkmale auf. Der zellul{\"a}re Ph{\"a}notyp ließ sich durch FAAP100WT komplementieren, sodass die Pathogenit{\"a}t der Mutation bewiesen war. Unterst{\"u}tzend dazu wurden mithilfe des CRISPR/Cas9-Systems weitere FAAP100-defiziente Zelllinien generiert. Diese zeigten ebenfalls einen typischen FA-Ph{\"a}notyp, welcher sich durch FAAP100WT komplementieren ließ. Die in vitro-Modelle dienten als Grundlage daf{\"u}r, die Funktion des FA-Kernkomplexes im Allgemeinen und die des Subkomplexes LBP100 im Besonderen besser zu verstehen. Dabei kann nur durch intaktes FAAP100 das LBP100-Modul gebildet und dieses an die DNA-Schadensstelle transportiert werden. Dort leistet FAAP100 einen essentiellen Beitrag f{\"u}r den FANCD2-Monoubiquitinierungsprozess und somit f{\"u}r die Aktivierung der FA-abh{\"a}ngigen DNA-Schadensreparatur. Um die Funktion von FAAP100 auch in vivo zu untersuchen, wurde ein Faap100-/--Mausmodell generiert, das einen mit anderen FA-Mausmodellen vergleichbaren, relativ schweren FA-Ph{\"a}notyp aufwies. Aufgrund der Ergebnisse l{\"a}sst sich FAAP100 als neues FA-Gen klassifizieren. Zudem wurde die Rolle des Subkomplexes LBP100 innerhalb des FA-Kernkomplexes weiter aufgekl{\"a}rt. Beides tr{\"a}gt zu einem besseren Verst{\"a}ndnis des FA/BRCA-Signalweges bei. Ein weiterer Teil der vorliegenden Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Charakterisierung von FAAP100138, einer bisher nicht validierten Isoform von FAAP100. Durch dieses Protein konnte der zellul{\"a}re FA-Ph{\"a}notyp von FAAP100-defizienten Zelllinien nicht komplementiert werden, jedoch wurden Hinweise auf einen dominant-negativen Effekt von FAAP100138 auf den FA/BRCA-Signalweg gefunden. Dies k{\"o}nnte zu der Erkl{\"a}rung beitragen, warum und wie der Signalweg, beispielsweise in bestimmtem Gewebearten, herunterreguliert wird. Zudem w{\"a}re eine Verwendung in der Krebstherapie denkbar.},
  subject      = {Fanconi-An{\"a}mie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Niehoerster2022,
  author    = {Nieh{\"o}rster, Thomas},
  title     = {Spektral aufgel{\"o}ste Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie mit vielen Farben},
  doi       = {10.25972/OPUS-29657},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-296573},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Die Fluoreszenzmikroskopie ist eine vielseitig einsetzbare Untersuchungsmethode f{\"u}r biologische Proben, bei der Biomolek{\"u}le selektiv mit Fluoreszenzfarbstoffen markiert werden, um sie dann mit sehr gutem Kontrast abzubilden. Dies ist auch mit mehreren verschiedenartigen Zielmolek{\"u}len gleichzeitig m{\"o}glich, wobei {\"u}blicherweise verschiedene Farbstoffe eingesetzt werden, die {\"u}ber ihre Spektren unterschieden werden k{\"o}nnen. Um die Anzahl gleichzeitig verwendbarer F{\"a}rbungen zu maximieren, wird in dieser Arbeit zus{\"a}tzlich zur spektralen Information auch das zeitliche Abklingverhalten der Fluoreszenzfarbstoffe mittels spektral aufgel{\"o}ster Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie (spectrally resolved fluorescence lifetime imaging microscopy, sFLIM) vermessen. Dazu wird die Probe in einem Konfokalmikroskop von drei abwechselnd gepulsten Lasern mit Wellenl{\"a}ngen von 485 nm, 532nm und 640nm angeregt. Die Detektion des Fluoreszenzlichtes erfolgt mit einer hohen spektralen Aufl{\"o}sung von 32 Kan{\"a}len und gleichzeitig mit sehr hoher zeitlicher Aufl{\"o}sung von einigen Picosekunden. Damit wird zu jedem detektierten Fluoreszenzphoton der Anregungslaser, der spektrale Kanal und die Ankunftszeit registriert. Diese detaillierte multidimensionale Information wird von einem Pattern-Matching-Algorithmus ausgewertet, der das Fluoreszenzsignal mit zuvor erstellten Referenzpattern der einzelnen Farbstoffe vergleicht. Der Algorithmus bestimmt so f{\"u}r jedes Pixel die Beitr{\"a}ge der einzelnen Farbstoffe. Mit dieser Technik konnten pro Anregungslaser f{\"u}nf verschiedene F{\"a}rbungen gleichzeitig dargestellt werden, also theoretisch insgesamt 15 F{\"a}rbungen. In der Praxis konnten mit allen drei Lasern zusammen insgesamt neun F{\"a}rbungen abgebildet werden, wobei die Anzahl der Farben vor allem durch die anspruchsvolle Probenvorbereitung limitiert war. In anderen Versuchen konnte die sehr hohe Sensitivit{\"a}t des sFLIM-Systems genutzt werden, um verschiedene Zielmolek{\"u}le voneinander zu unterscheiden, obwohl sie alle mit demselben Farbstoff markiert waren. Dies war m{\"o}glich, weil sich die Fluoreszenzeigenschaften eines Farbstoffmolek{\"u}ls geringf{\"u}gig in Abh{\"a}ngigkeit von seiner Umgebung {\"a}ndern. Weiterhin konnte die sFLIM-Technik mit der hochaufl{\"o}senden STED-Mikroskopie (STED: stimulated emission depletion) kombiniert werden, um so hochaufgel{\"o}ste zweifarbige Bilder zu erzeugen, wobei nur ein einziger gemeinsamer STED-Laser ben{\"o}tigt wurde. Die gleichzeitige Erfassung von mehreren photophysikalischen Messgr{\"o}ßen sowie deren Auswertung durch den Pattern-Matching-Algorithmus erm{\"o}glichten somit die Entwicklung von neuen Methoden der Fluoreszenzmikroskopie f{\"u}r Mehrfachf{\"a}rbungen.},
  subject      = {Fluoreszenzmikroskopie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wagner2022,
  author    = {Wagner, Martin},
  title     = {Zyto- und Gentoxizit{\"a}t von Zinkoxid-Nanopartikeln in humanen mesenchymalen Stammzellen nach repetitiver Exposition und im Langzeitversuch},
  doi       = {10.25972/OPUS-27572},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-275726},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Zinkoxid-Nanopartikel (ZnO-NP) finden in vielen Produkten des t{\"a}glichen Verbrauchs Verwendung. Daten {\"u}ber die toxikologischen Eigenschaften von ZnO-NP werden kontrovers diskutiert. Die menschliche Haut ist in Bezug auf die ZnO-NP Exposition das wichtigste Kontakt-Organ. Intakte Haut stellt eine suffiziente Barriere gegen{\"u}ber NP dar. Bei defekter Haut ist ein Kontakt zu den proliferierenden Stammzellen m{\"o}glich, sodass diese als wichtiges toxikologische Ziel f{\"u}r NP darstellen. Das Ziel dieser Dissertation war die Bewertung der genotoxischen und zytotoxischen Effekte an humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSC) durch niedrig dosierte ZnO-NP nach 24 st{\"u}ndiger Exposition, repetitiven Expositionen und im Langzeitversuch bis zu 6 Wochen. Zytotoxische Wirkungen von ZnO-NP wurden mit 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid-Test (MTT) gemessen. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Genotoxizit{\"a}t durch den Comet-Assay bewertet. Zur Langzeitbeobachtung bis zu 6 Wochen wurde die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) verwendet. Zytotoxizit{\"a}t nach 24-st{\"u}ndiger ZnO-NP-Exposition war ab einer Konzentration von 50 µg/ml nachweisbar. Genotoxizit{\"a}t konnten bereits bei Konzentrationen von 1 und 10 µg/ml ZnO-NP beschrieben werden. Wiederholte Exposition verst{\"a}rkte die Zyto-, aber nicht die Genotoxizit{\"a}t. Eine intrazellul{\"a}re NP-Akkumulation mit Penetration der Zellorganelle wurde bei einer Exposition bis zu 6 Wochen beobachtet. Die Ergebnisse deuten auf zytotoxische und genotoxisches Effekte von ZnO-NP hin. Bereits geringe Dosen von ZnO-NP k{\"o}nnen bei wiederholter Exposition toxische Wirkungen hervorrufen sowie eine langfristige Zellakkumulation. Diese Daten sollten bei der Verwendung von ZnO-NP an gesch{\"a}digter Haut ber{\"u}cksichtigt werden.},
  subject      = {nanoparticle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sisario2022,
  author    = {Sisario, Dmitri Jonas},
  title     = {Bildbasierte Analyse von S{\"a}ugetierzellen unter dem Einfluss von osmotischem Stress, {\"u}berkritischen elektrischen Feldern und ionisierender Strahlung},
  doi       = {10.25972/OPUS-24677},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246772},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Im ersten Teil dieser Doktorarbeit wurde die kurz nach Elektroporation eintretende h{\"a}molytische Zellbewegung von humanen Erythrozyten erstmals quantitativ untersucht, um den zu Grunde liegenden Mechanismus aufzukl{\"a}ren. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Bewegung aus dem Ausstoß von unter Druck stehendem Zytosol resultierte. Durch weitere Experimente wurde die Beteiligung des Nicht-Muskel-Myosins NMIIA am Aufbau des zytosolischen {\"U}berdrucks nachgewiesen. Ausgehend von diesen Ergebnissen wurde ein molekular-mechanischer bisher unbekannter NMII-basierter Mechanismus der rapiden Ghostbildung beschrieben. Diese Erkenntnis k{\"o}nnte biomedizinische Relevanz besitzen, da der Abbau von Erythrozyten in der Milz die Transformation zu Hb-armen Ghosts voraussetzt. Der zweite Teil dieser Arbeit befasste sich mit dem Hirntumor Glioblastoma multiforme (GBM), dessen Rezidiv haupts{\"a}chlich auf Strahlenresistenz und Zellinvasion zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Deshalb wurde mittels hochaufl{\"o}sender Fluoreszenzmikroskopie (dSTORM) die Nanostruktur des DSB-Markers Histon γH2AX und des DNA-Reparaturfaktors DNA-PKcs in bestrahlten GBM-Zellen analysiert. Anhand von dSTORM-Rekonstruktionen wurde erstmals gezeigt, dass die beiden Proteine kaum Kolokalisation im Nanometerbereich aufweisen. Zunehmend wird die anomale Expression von Membrantransportern aus der SLC-Familie mit der Migration von Krebszellen in Verbindung gebracht. Der finale Abschnitt befasste sich daher mit der subzellul{\"a}ren Lokalisierung der Transporterproteine SLC5A1 und SLC5A3 in GBM-Zellen, um ihre Beteiligung an der Zellmigration nachzuweisen. Dabei wurde erstmals gezeigt, dass der Leitsaum der untersuchten GBM-Zellen deutliches SLC5A1- und SLC5A3-Signal aufwies. Basierend auf diesen Befunden wurden den Transportern unterschiedliche Aufgaben bei der zellmigrativen lokalen Volumenregulation zugeschrieben. Somit erg{\"a}nzen SLC5A1 und SLC5A3 das migrationsassoziierte Krebszell-Transportom.},
  subject      = {Erythrozyt},
  language  = {de}
}