@phdthesis{Stieb2011,
  author    = {Stieb, Sara Mae},
  title     = {Synaptic plasticity in visual and olfactory brain centers of the desert ant Cataglyphis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85584},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {W{\"u}stenameisen der Gattung Cataglyphis wurden zu Modellsystemen bei der Erforschung der Navigationsmechanismen der Insekten. Ein altersabh{\"a}ngiger Polyethismus trennt deren Kolonien in Innendienst-Arbeiterinnen und kurzlebige lichtausgesetzte Fourageure. Nachdem die Ameisen in strukturlosem oder strukturiertem Gel{\"a}nde bis zu mehrere hundert Meter weite Distanzen zur{\"u}ckgelegt haben, k{\"o}nnen sie pr{\"a}zise zu ihrer oft unauff{\"a}lligen Nest{\"o}ffnung zur{\"u}ckzukehren. Um diese enorme Navigationsleistung zu vollbringen, bedienen sich die Ameisen der sogenannten Pfadintegration, welche die Informationen aus einem Polarisationskompass und einem Entfernungsmesser verrechnet; des Weiteren orientieren sie sich an Landmarken und nutzen olfaktorische Signale. Im Fokus dieser Arbeit steht C. fortis, welche in Salzpfannen des westlichen Nordafrikas endemisch ist - einem Gebiet, welches vollst{\"a}ndig von anderen Cataglyphis Arten gemieden wird. Die Tatsache, dass Cataglyphis eine hohe Verhaltensflexibilit{\"a}t aufweist, welche mit sich drastisch {\"a}ndernden sensorischen Anforderungen verbunden ist, macht diese Ameisen zu besonders interessanten Studienobjekten bei der Erforschung synaptischer Plastizit{\"a}t visueller und olfaktorischer Gehirnzentren. Diese Arbeit fokussiert auf plastische {\"A}nderungen in den Pilzk{\"o}rpern (PK) - sensorischen Integrationszentren, die mutmaßlich an Lern- und Erinnerungsprozessen, und auch vermutlich am Prozess des Landmarkenlernens beteiligt sind - und auf plastische {\"A}nderungen in den synaptischen Komplexen des Lateralen Akzessorischen Lobus (LAL) - einer bekannten Relaisstation in der Polarisations-Leitungsbahn. Um die strukturelle synaptische Plastizit{\"a}t der PK in C. fortis zu quantifizieren, wurden mithilfe immunozytochemischer F{\"a}rbungen die pr{\"a}- und postsynaptischen Profile klar ausgepr{\"a}gter synaptischer Komplexe (Mikroglomeruli, MG) der visuellen Region (Kragen) und der olfaktorischen Region (Lippe) der PK-Kelche visualisiert. Die Ergebnisse legen dar, dass eine Volumenzunahme der PK-Kelche w{\"a}hrend des {\"U}bergangs von Innendiensttieren zu Fourageuren von einer Abnahme der MG-Anzahl im Kragen und, mit einem geringeren Anteil, in der Lippe - dieser Effekt wird als Pruning bezeichnet - und einem gleichzeitigen Auswachsen an Dendriten PK-intrinsischer Kenyonzellen begleitet wird. Im Dunkeln gehaltene Tiere unterschiedlichen Alters zeigen nach Lichtaussetzung den gleichen Effekt und im Dunkel gehaltene, den Fourageuren altersm{\"a}ßig angepasste Tiere weisen eine vergleichbare MG-Anzahl im Kragen auf wie Innendiensttiere. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die immense strukturelle synaptische Plastizit{\"a}t in der Kragenregion der PK-Kelche haupts{\"a}chlich durch visuelle Erfahrungen ausgel{\"o}st wird und nicht ausschließlich mit Hilfe eines internen Programms abgespielt wird. Ameisen, welche unter Laborbedingungen bis zu einem Jahr alt wurden, zeigen eine vergleichbare Plastizit{\"a}t. Dies deutet darauf hin, dass das System {\"u}ber die ganze Lebensspanne eines Individuums flexibel bleibt. Erfahrene Fourageure wurden in Dunkelheit zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, um zu untersuchen, ob die lichtausgel{\"o}ste synaptische Umstrukturierung reversibel ist, doch ihre PK zeigen nur einige die Zur{\"u}ckf{\"u}hrung widerspiegelnde Plastizit{\"a}tsauspr{\"a}gungen, besonders eine {\"A}nderung der pr{\"a}synaptischen Synapsinexprimierung. Mithilfe immunozytochemischer F{\"a}rbungen, konfokaler Mikroskopie und 3D-Rekonstruktionen wurden die pr{\"a}- und postsynaptischen Strukturen synaptischer Komplexe des LAL in C. fortis analysiert und potentielle strukturelle {\"A}nderungen bei Innendiensttieren und Fourageuren quantifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Komplexe aus postsynaptischen, in einer zentralen Region angeordneten Forts{\"a}tzen bestehen, welche umringt sind von einem pr{\"a}synaptischen kelchartigen Profil. Eingehende und ausgehende Trakte wurden durch Farbstoffinjektionen identifiziert: Projektionsneurone des Anterioren Optischen Tuberkels kontaktieren Neurone, welche in den Zentralkomplex ziehen. Der Verhaltens{\"u}bergang wird von einer Zunahme an synaptischen Komplexen um ~13\% begleitet. Dieser Zuwachs suggeriert eine Art Kalibrierungsprozess in diesen potentiell kr{\"a}ftigen synaptischen Kontakten, welche vermutlich eine schnelle und belastbare Signal{\"u}bertragung in der Polarisationsbahn liefern. Die Analyse von im Freiland aufgenommener Verhaltenweisen von C. fortis enth{\"u}llen, dass die Ameisen, bevor sie mit ihrer Fouragiert{\"a}tigkeit anfangen, bis zu zwei Tage lang in unmittelbarer N{\"a}he des Nestes Entdeckungsl{\"a}ufe unternehmen, welche Pirouetten {\"a}hnliche Drehungen beinhalten. W{\"a}hrend dieser Entdeckungsl{\"a}ufe sammeln die Ameisen Lichterfahrung und assoziieren m{\"o}glicherweise den Nesteingang mit spezifischen Landmarken oder werden anderen visuellen Informationen, wie denen des Polarisationsmusters, ausgesetzt und adaptieren begleitend ihre neuronalen Netzwerke an die bevorstehende Herausforderung. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnten die Pirouetten einer Stimulation der an der Polarisationsbahn beteiligten neuronalen Netzwerke dienen. Videoanalysen legen dar, dass Lichtaussetzung nach drei Tagen die Bewegungsaktivit{\"a}t der Ameisen heraufsetzt. Die Tatsache, dass die neuronale Umstrukturierung in visuellen Zentren wie auch die Ver{\"a}nderungen im Verhalten im selben Zeitrahmen ablaufen, deutet darauf hin, dass ein Zusammenhang zwischen struktureller synaptischer Plastizit{\"a}t und dem Verhaltens{\"u}bergang von der Innendienst- zur Fouragierphase bestehen k{\"o}nnte. Cataglyphis besitzen hervorragende visuelle Navigationsf{\"a}higkeiten, doch sie nutzen zudem olfaktorische Signale, um das Nest oder die Futterquelle aufzusp{\"u}ren. Mithilfe konfokaler Mikroskopie und 3D-Rekonstruktionen wurden potentielle Anpassungen der prim{\"a}ren olfaktorischen Gehirnzentren untersucht, indem die Anzahl, Gr{\"o}ße und r{\"a}umliche Anordnung olfaktorischer Glomeruli im Antennallobus von C. fortis, C. albicans, C. bicolor, C. rubra, und C. noda verglichen wurde. Arbeiterinnen aller Cataglyphis-Arten haben eine geringere Glomeruli-Anzahl im Vergleich zu denen der mehr olfaktorisch-orientierten Formica Arten - einer Gattung nah verwandt mit Cataglyphis - und denen schon bekannter olfaktorisch-orientierter Ameisenarten. C. fortis hat die geringste Anzahl an Glomeruli im Vergleich zu allen anderen Cataglyphis-Arten und besitzt einen vergr{\"o}ßerten Glomerulus, der nahe dem Eingang des Antennennerves lokalisiert ist. C. fortis M{\"a}nnchen besitzen eine signifikant geringere Glomeruli-Anzahl im Vergleich zu Arbeiterinnen und K{\"o}niginnen und haben einen hervorstechenden M{\"a}nnchen-spezifischen Makroglomerulus, welcher wahrscheinlich an der Pheromon-Kommunikation beteiligt ist. Die Verhaltensrelevanz des vergr{\"o}ßerten Glomerulus der Arbeiterinnen bleibt schwer fassbar. Die Tatsache, dass C. fortis Mikrohabitate bewohnt, welche von allen anderen Cataglyphis Arten gemieden werden, legt nahe, dass extreme {\"o}kologische Bedingungen nicht nur zu Anpassungen der visuellen F{\"a}higkeiten, sondern auch des olfaktorischen Systems gef{\"u}hrt haben. Die vorliegende Arbeit veranschaulicht, dass Cataglyphis ein exzellenter Kandidat ist bei der Erforschung neuronaler Mechanismen, welche Navigationsfunktionalit{\"a}ten zugrundeliegen, und bei der Erforschung neuronaler Plastizit{\"a}t, welche verkn{\"u}pft ist mit der lebenslangen Flexibilit{\"a}t eines individuellen Verhaltensrepertoires.},
  subject      = {Neuroethologie},
  language  = {en}
}
@article{ThormannRaupachWagneretal.2011,
  author    = {Thormann, Birthe and Raupach, Michael J. and Wagner, Thomas and W{\"a}gele, Johann W. and Peters, Marcell K.},
  title     = {Testing a Short Nuclear Marker for Inferring Staphylinid Beetle Diversity in an African Tropical Rain Forest},
  series = {PLoS ONE},
  volume    = {6},
  journal   = {PLoS ONE},
  number    = {3},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0018101},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142666},
  pages     = {e18101},
  year      = {2011},
  abstract  = {Background: The use of DNA based methods for assessing biodiversity has become increasingly common during the last years. Especially in speciose biomes as tropical rain forests and/or in hyperdiverse or understudied taxa they may efficiently complement morphological approaches. The most successful molecular approach in this field is DNA barcoding based on cytochrome c oxidase I (COI) marker, but other markers are used as well. Whereas most studies aim at identifying or describing species, there are only few attempts to use DNA markers for inventorying all animal species found in environmental samples to describe variations of biodiversity patterns. Methodology/Principal Findings: In this study, an analysis of the nuclear D3 region of the 28S rRNA gene to delimit species-like units is compared to results based on distinction of morphospecies. Data derived from both approaches are used to assess diversity and composition of staphylinid beetle communities of a Guineo-Congolian rain forest in Kenya. Beetles were collected with a standardized sampling design across six transects in primary and secondary forests using pitfall traps. Sequences could be obtained of 99\% of all individuals. In total, 76 molecular operational taxonomic units (MOTUs) were found in contrast to 70 discernible morphospecies. Despite this difference both approaches revealed highly similar biodiversity patterns, with species richness being equal in primary and secondary forests, but with divergent species communities in different habitats. The D3-MOTU approach proved to be an efficient tool for biodiversity analyses. Conclusions/Significance: Our data illustrate that the use of MOTUs as a proxy for species can provide an alternative to morphospecies identification for the analysis of changes in community structure of hyperdiverse insect taxa. The efficient amplification of the D3-marker and the ability of the D3-MOTUs to reveal similar biodiversity patterns as analyses of morphospecies recommend its use in future molecular studies on biodiversity.},
  language  = {en}
}
@article{HendriksmaHaertelSteffanDewenter2011,
  author    = {Hendriksma, Harmen P. and H{\"a}rtel, Stephan and Steffan-Dewenter, Ingolf},
  title     = {Testing Pollen of Single and Stacked Insect-Resistant Bt-Maize on In vitro Reared Honey Bee Larvae},
  series = {PLoS One},
  volume    = {6},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {12},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0028174},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137803},
  pages     = {e28174},
  year      = {2011},
  abstract  = {The ecologically and economic important honey bee (Apis mellifera) is a key non-target arthropod species in environmental risk assessment (ERA) of genetically modified (GM) crops. Honey bee larvae are directly exposed to transgenic products by the consumption of GM pollen. But most ERA studies only consider responses of adult bees, although Bt-proteins primarily affect the larval phases of target organisms. We adopted an in vitro larvae rearing system, to assess lethal and sublethal effects of Bt-pollen consumption in a standardized eco-toxicological bioassay. The effects of pollen from two Bt-maize cultivars, one expressing a single and the other a total of three Bt-proteins, on the survival and prepupae weight of honey bee larvae were analyzed. The control treatments included pollen from three non-transgenic maize varieties and of Heliconia rostrata. Three days old larvae were fed the realistic exposure dose of 2 mg pollen within the semi-artificial diet. The larvae were monitored over 120 h, until the prepupal stage, where larvae terminate feeding and growing. Neither single nor stacked Bt-maize pollen showed an adverse effect on larval survival and the prepupal weight. In contrast, feeding of H. rostrata pollen caused significant toxic effects. The results of this study indicate that pollen of the tested Bt-varieties does not harm the development of in vitro reared A. mellifera larvae. To sustain the ecosystem service of pollination, Bt-impact on A. mellifera should always be a crucial part of regulatory biosafety assessments. We suggest that our approach of feeding GM pollen on in vitro reared honey bee larvae is well suited of becoming a standard bioassay in regulatory risk assessments schemes of GM crops.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mishra2011,
  author    = {Mishra, Dushyant},
  title     = {The content of olfactory memory in larval Drosophila},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66316},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {An animal depends heavily on its sense of smell and its ability to form olfactory associations as this is crucial for its survival. This thesis studies in two parts about such associative olfactory learning in larval Drosophila. The first part deals with different aspects of odour processing while the second part is concerned with aspects related to memory and learning. Chapter I.1 highlights how odour intensities could be integrated into the olfactory percept of larval Drosophila. I first describe the dose-effect curves of learnability across odour intensities for different odours and then choose odour intensities from these curves such that larvae are trained at intermediate odour intensity, but are tested for retention with either that trained intermediate odour intensity, or with respectively HIGHer or LOWer intensities. I observe a specificity of retention for the trained intensity for all the odours used. Further I compare these findings with the case of adult Drosophila and propose a circuit level model of how such intensity coding comes about. Such intensity specificity of learning adds to appreciate the richness in 'content' of olfactory memory traces, and to define the demands on computational models of olfaction and olfactory learning. Chapter I.2 provides a behaviour-based estimate of odour similarity using four different types of experiments to yield a combined, task-independent estimate of perceived difference between odour-pairs. Further comparison of these perceived differences to published measures of physico- chemical difference reveals a weak correlation. Notable exceptions to this correlation are 3-octanol and benzaldehyde. Chapter I.3 shows for two odours (3-octanol and 1-octene-3-ol) that perceptual differences between these odours can either be ignored after non-discriminative training (generalization), or accentuated by odour-specific reinforcement (discrimination). Anosmic Or83b1 mutants have lost these faculties, indicating that this adaptive adjustment is taking place downstream of Or83b expressing sensory neurons. Chapter II.1 of this thesis deals with food supplementation with dried roots of Rhodiola rosea. This dose-dependently improves odour- reward associative function in larval Drosophila. Supplementing fly food with commercially available tablets or extracts, however, does not have a 'cognitive enhancing' effect, potentially enabling us to differentiate between the effective substances in the root versus these preparations. Thus Drosophila as a genetically tractable study case should now allow accelerated analyses of the molecular mechanism(s) that underlie this 'cognitive enhancement' conveyed by Rhodiola rosea. Chapter II.2 describes the role of Synapsin, an evolutionarily conserved presynaptic phosphoprotein using a combined behavioural and genetic approach and asks where and how, this protein affects functions in associative plasticity of larval Drosophila. This study shows that a Synapsin-dependent memory trace can be pinpointed to the mushroom bodies, a 'cortical' brain region of the insects. On the molecular level, data in this study assign Synapsin as a behaviourally- relevant effector of the AC-cAMP-PKA cascade.},
  subject      = {Drosophila},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hsieh2011,
  author    = {Hsieh, Samuel Yu-Lung},
  title     = {The diversity and ecology of the spider communities of European beech canopy},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66966},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Ein wesentliches Ziel {\"o}kologischer Forschung ist es, die Frage zu beantworten, wie Arten koexistieren k{\"o}nnen und die biologische Vielfalt erhalten bleibt. Um zu verstehen, wie dabei Gemeinschaften in unterschiedlichen r{\"a}umlich-zeitlichen Dimensionen interagieren, um die biologische Vielfalt zu erhalten, ist ein umfassendes prozessorientiertes Wissen erforderlich. Demzufolge konzentrierte sich meine Studie im Wesentlichen auf die Biodiversit{\"a}t und die sie beeinflussenden raum-zeitlichen {\"o}kologischen Prozesse. Vergleicht man die {\"A}hnlich- bzw. Un{\"a}hnlichkeit der in verschieden alten Best{\"a}nden lebenden Spinnengemeinschaften der Buchen (Fagus sylvatica L.), dann zeigt sich, dass die {\"a}lteste Baumkohorte offensichtlich einzigartige Ressourcen besitzt, welche die Zusammensetzung der Spinnengemeinschaften deutlich pr{\"a}gen. {\"U}ber das Jahr hin zeigten die Spinnengemeinschaften trotz der jahreszeitlich unterschiedlich {\"o}kologischen Randbedingungen eine sich wiederholende, vorhersehbare Dynamik. Der Vergleich {\"u}ber die Jahre ergab, dass das "Neutrale Modell" und das "Nischen-Modell" gleichzeitig funktionieren k{\"o}nnen. Beide sind notwendig, um die Dynamik der in den Buchenkronen der verschiedenen Altersklassen lebenden Spinnengemeinschaften vollst{\"a}ndig erkl{\"a}ren zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Spinnen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Drescher2011,
  author    = {Drescher, Jochen},
  title     = {The Ecology and Population structure of the invasive Yelllow Crazy Ant Anoplolepis gracilipes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57332},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {The invasive Yellow Crazy Ant Anoplolepis gracilipes is a widespread tropical ant species which is particularly common in anthropogenically disturbed habitats in South-East Asia and the Indopacific region. Its native range is unknown, and there is little information concerning its social structure as a potential mechanism facilitating invasion as well as its ecology in one of the putative native ranges, South-East Asia. Using mitochondrial DNA sequences, I demonstrated that the majority of the current Indopacific colonies were likely introduced from South-East Asian populations, which in turn may have been introduced much earlier from a yet unidentified native range. By conducting behavioral, genetic and chemical analyses, I found that A. gracilipes supercolonies contain closely related individuals, thus resembling enlarged versions of monogynous, polydomous colonies of other ant species. Furthermore, mutually aggressive A. gracilipes supercolonies were highly differentiated both genetically and chemically, suggesting limited or even absent gene flow between supercolonies. Intranidal mating and colony-budding are most likely the predominant, if not the exclusive mode of reproduction and dispersal strategy of A. gracilipes. Consequently, a positive feedback between genetic, chemical and behavioral traits may further enhance supercolony differentiation though genetic drift and neutral evolution. This potential scenario led to the hypothesis that absent gene flow between different A. gracilipes supercolonies may drive them towards different evolutionary pathways, possibly including speciation. Thus, I examined one potential way by which gene flow between supercolonies of an ant species without nuptial flights may be maintained, i.e. the immigration of sexuals into foreign supercolonies. The results suggest that this option of maintaining gene flow between different supercolonies is likely impaired by severe aggression of workers towards allocolonial sexuals. Moreover, breeding experiments involving males and queens from different supercolonies suggest that A. gracilipes supercolonies may already be on the verge of reproductive isolation, which might lead to the diversification of A. gracilipes into different species. Regarding the ecological consequences of its potential introduction to NE-Borneo, I could show that A. gracilipes supercolonies may affect the local ant fauna. The ant community within supercolonies was less diverse and differed in species composition from areas outside supercolonies. My data suggest that the ecological dominance of A. gracilipes within local ant communities was facilitated by monopolization of food sources within its supercolony territory, achieved by a combination of rapid recruitment, numerical dominance and pronounced interspecific aggression. A. gracilipes' distribution is almost exclusively limited to anthropogenically altered habitat, such as residential and agricultural areas. The rate at which habitat conversion takes place in NE-Borneo will provide A. gracilipes with a rapidly increasing abundance of suitable habitats, thus potentially entailing significant population growth. An potentially increasing population size and ecological dominance, however, are not features that are limited to invasive alien species, but may also occur in native species that become 'pests' in an increasing abundance of anthropogenically altered habitat. Lastly, I detected several ant guests in supercolonies of A. gracilipes. I subsequently describe the relationship between one of them (the cricket Myrmecophilus pallidithorax) and its ant host. By conducting behavioral bioassays and analyses of cuticular hydrocarbon (CHC) profiles, I revealed that although M. pallidithorax is attacked and consumed by A. gracilipes whenever possible, it may evade aggression from its host by a combination of supreme agility and, possibly, chemical deception. This thesis adds to our general understanding of biological invasions by contributing species-specific data on a previously understudied invasive organism, the Yellow Crazy Ant Anoplolepis gracilipes. Introductions which may have occurred a long time ago may make it difficult to determine whether a given species is an introduced invader or a native pest species, as both may have pronounced ecological effects in native species communities. Furthermore, this thesis suggests that supercolonialism in invasive ants may not be an evolutionary dead end, but that it may possibly give rise to new species due to reproductive boundaries between supercolonies evoked by peculiar mating and dispersal strategies.},
  subject      = {Dem{\"o}kologie},
  language  = {en}
}
@article{AlbrechtSharmaDittrichetal.2011,
  author    = {Albrecht, Marco and Sharma, Cynthia M. and Dittrich, Marcus T. and M{\"u}ller, Tobias and Reinhardt, Richard and Vogel, J{\"o}rg and Rudel, Thomas},
  title     = {The Transcriptional Landscape of Chlamydia pneumoniae},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69116},
  year      = {2011},
  abstract  = {Background: Gene function analysis of the obligate intracellular bacterium Chlamydia pneumoniae is hampered by the facts that this organism is inaccessible to genetic manipulations and not cultivable outside the host. The genomes of several strains have been sequenced; however, very little information is available on the gene structure and transcriptome of C. pneumoniae. Results: Using a differential RNA-sequencing approach with specific enrichment of primary transcripts, we defined the transcriptome of purified elementary bodies and reticulate bodies of C. pneumoniae strain CWL-029; 565 transcriptional start sites of annotated genes and novel transcripts were mapped. Analysis of adjacent genes for cotranscription revealed 246 polycistronic transcripts. In total, a distinct transcription start site or an affiliation to an operon could be assigned to 862 out of 1,074 annotated protein coding genes. Semi-quantitative analysis of mapped cDNA reads revealed significant differences for 288 genes in the RNA levels of genes isolated from elementary bodies and reticulate bodies. We have identified and in part confirmed 75 novel putative non-coding RNAs. The detailed map of transcription start sites at single nucleotide resolution allowed for the first time a comprehensive and saturating analysis of promoter consensus sequences in Chlamydia. Conclusions: The precise transcriptional landscape as a complement to the genome sequence will provide new insights into the organization, control and function of genes. Novel non-coding RNAs and identified common promoter motifs will help to understand gene regulation of this important human pathogen.},
  subject      = {Chlamydia pneumoniae},
  language  = {en}
}
@article{SchwedeJonesEngstleretal.2011,
  author    = {Schwede, Angela and Jones, Nicola and Engstler, Markus and Carrington, Mark},
  title     = {The VSG C-terminal domain is inaccessible to antibodies on live trypanosomes},
  series = {Molecular \& Biochemical Parasitology},
  volume    = {175},
  journal   = {Molecular \& Biochemical Parasitology},
  number    = {2},
  doi       = {10.1016/j.molbiopara.2010.11.004},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142746},
  pages     = {201-204},
  year      = {2011},
  abstract  = {In the mammalian host, the Trypanosoma brucei cell surface is covered with a densely packed protein coat of a single protein, the variant surface glycoprotein (VSG). The VSG is believed to shield invariant surface proteins from host antibodies but there is limited information on how far antibodies can penetrate into the VSG monolayer. Here, the VSG surface coat was probed to determine whether it acts as a barrier to binding of antibodies to the membrane proximal VSG C-terminal domain. The binding of C-terminal domain antibodies to VSG221 or VSG118 was compared with antibodies recognising the cognate whole VSGs. The C-terminal VSG domain was inaccessible to antibodies on live cells but not on fixed cells. This provides further evidence that the VSG coat acts as a barrier and protects the cell from antibodies that would otherwise bind to some of the other externally disposed proteins.},
  language  = {en}
}
@article{WangorschButtMarketal.2011,
  author    = {Wangorsch, Gaby and Butt, Elke and Mark, Regina and Hubertus, Katharina and Geiger, J{\"o}rg and Dandekar, Thomas and Dittrich, Marcus},
  title     = {Time-resolved in silico modeling of fine-tuned cAMP signaling in platelets: feedback loops, titrated phosphorylations and pharmacological modulation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69145},
  year      = {2011},
  abstract  = {Background: Hemostasis is a critical and active function of the blood mediated by platelets. Therefore, the prevention of pathological platelet aggregation is of great importance as well as of pharmaceutical and medical interest. Endogenous platelet inhibition is predominantly based on cyclic nucleotides (cAMP, cGMP) elevation and subsequent cyclic nucleotide-dependent protein kinase (PKA, PKG) activation. In turn, platelet phosphodiesterases (PDEs) and protein phosphatases counterbalance their activity. This main inhibitory pathway in human platelets is crucial for countervailing unwanted platelet activation. Consequently, the regulators of cyclic nucleotide signaling are of particular interest to pharmacology and therapeutics of atherothrombosis. Modeling of pharmacodynamics allows understanding this intricate signaling and supports the precise description of these pivotal targets for pharmacological modulation. Results: We modeled dynamically concentration-dependent responses of pathway effectors (inhibitors, activators, drug combinations) to cyclic nucleotide signaling as well as to downstream signaling events and verified resulting model predictions by experimental data. Experiments with various cAMP affecting compounds including antiplatelet drugs and their combinations revealed a high fidelity, fine-tuned cAMP signaling in platelets without crosstalk to the cGMP pathway. The model and the data provide evidence for two independent feedback loops: PKA, which is activated by elevated cAMP levels in the platelet, subsequently inhibits adenylyl cyclase (AC) but as well activates PDE3. By multi-experiment fitting, we established a comprehensive dynamic model with one predictive, optimized and validated set of parameters. Different pharmacological conditions (inhibition, activation, drug combinations, permanent and transient perturbations) are successfully tested and simulated, including statistical validation and sensitivity analysis. Downstream cyclic nucleotide signaling events target different phosphorylation sites for cAMP- and cGMP-dependent protein kinases (PKA, PKG) in the vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP). VASP phosphorylation as well as cAMP levels resulting from different drug strengths and combined stimulants were quantitatively modeled. These predictions were again experimentally validated. High sensitivity of the signaling pathway at low concentrations is involved in a fine-tuned balance as well as stable activation of this inhibitory cyclic nucleotide pathway. Conclusions: On the basis of experimental data, literature mining and database screening we established a dynamic in silico model of cyclic nucleotide signaling and probed its signaling sensitivity. Thoroughly validated, it successfully predicts drug combination effects on platelet function, including synergism, antagonism and regulatory loops.},
  subject      = {Vasodilatator-stimuliertes Phosphoprotein},
  language  = {en}
}
@article{LeonhardtSchmittBluethgen2011,
  author    = {Leonhardt, Sara D. and Schmitt, Thomas and Bl{\"u}thgen, Nico},
  title     = {Tree Resin Composition, Collection Behavior and Selective Filters Shape Chemical Profiles of Tropical Bees (Apidae: Meliponini)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69035},
  year      = {2011},
  abstract  = {The diversity of species is striking, but can be far exceeded by the chemical diversity of compounds collected, produced or used by them. Here, we relate the specificity of plant-consumer interactions to chemical diversity applying a comparative network analysis to both levels. Chemical diversity was explored for interactions between tropical stingless bees and plant resins, which bees collect for nest construction and to deter predators and microbes. Resins also function as an environmental source for terpenes that serve as appeasement allomones and protection against predators when accumulated on the bees' body surfaces. To unravel the origin of the bees' complex chemical profiles, we investigated resin collection and the processing of resin-derived terpenes. We therefore analyzed chemical networks of tree resins, foraging networks of resin collecting bees, and their acquired chemical networks. We revealed that 113 terpenes in nests of six bee species and 83 on their body surfaces comprised a subset of the 1,117 compounds found in resins from seven tree species. Sesquiterpenes were the most variable class of terpenes. Albeit widely present in tree resins, they were only found on the body surface of some species, but entirely lacking in others. Moreover, whereas the nest profile of Tetragonula melanocephala contained sesquiterpenes, its surface profile did not. Stingless bees showed a generalized collecting behavior among resin sources, and only a hitherto undescribed species-specific ''filtering'' of resin-derived terpenes can explain the variation in chemical profiles of nests and body surfaces fromdifferent species. The tight relationship between bees and tree resins of a large variety of species elucidates why the bees' surfaces contain a much higher chemodiversity than other hymenopterans.},
  subject      = {Stachellose Biene},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wende2011,
  author    = {Wende, Elisabeth Sophie},
  title     = {Untersuchungen zur Rolle der melanominduzierenden Rezeptortyrosinkinase Xmrk bei der Migration melanozyt{\"a}rer Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70945},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Das maligne Melanom ist ein Hauttumor mit steigender Inzidenz und hohen Mortalit{\"a}tsraten. Da die molekularbiologischen Ereignisse, die der Melanomentwicklung zugrundeliegen, nur unzureichend bekannt sind, gibt es kaum spezifische Therapieans{\"a}tze. Zur Untersuchung der Melanomentwicklung eignet sich das Xiphophorus-Modell. In diesem System ist die Anwesenheit der RTK Xmrk ausreichend, um durch Aktivierung proliferativer und entdifferenzierender Signalwege und Apoptoseinhibition Melanome zu verursachen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Xmrk auch die Migration der Melanozytenzellinie Melan a-Hm induzieren kann. Die Migration der durch Xmrk transformierten Zellen ist am{\"o}boid und unabh{\"a}ngig von MAPK- und PI3K-Signalwegen. Eine Funktion bei der Migration haben jedoch die Kinasen FAK und Fyn. Sie bilden m{\"o}glicherweise einen Proteinkomplex, der f{\"u}r FAK und Src aus zahlreichen anderen Systemen bekannt ist und als Signalplattform f{\"u}r die Zellmigration fungiert. Diese Erkenntnisse k{\"o}nnen dazu beitragen, das Xiphophorus-Modell weiterzuentwickeln und die Grundlagen der Melanomgenese besser zu verstehen.},
  subject      = {Epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor},
  language  = {de}
}
@article{BijuSchwarzLinkeetal.2011,
  author    = {Biju, Joseph and Schwarz, Roland and Linke, Burkhard and Blom, Jochen and Becker, Anke and Claus, Heike and Goesmann, Alexander and Frosch, Matthias and M{\"u}ller, Tobias and Vogel, Ulrich and Schoen, Christoph},
  title     = {Virulence Evolution of the Human Pathogen Neisseria meningitidis by Recombination in the Core and Accessory Genome},
  series = {PLoS One},
  volume    = {6},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {4},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0018441},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137960},
  pages     = {e18441},
  year      = {2011},
  abstract  = {Background Neisseria meningitidis is a naturally transformable, facultative pathogen colonizing the human nasopharynx. Here, we analyze on a genome-wide level the impact of recombination on gene-complement diversity and virulence evolution in N. meningitidis. We combined comparative genome hybridization using microarrays (mCGH) and multilocus sequence typing (MLST) of 29 meningococcal isolates with computational comparison of a subset of seven meningococcal genome sequences. Principal Findings We found that lateral gene transfer of minimal mobile elements as well as prophages are major forces shaping meningococcal population structure. Extensive gene content comparison revealed novel associations of virulence with genetic elements besides the recently discovered meningococcal disease associated (MDA) island. In particular, we identified an association of virulence with a recently described canonical genomic island termed IHT-E and a differential distribution of genes encoding RTX toxin- and two-partner secretion systems among hyperinvasive and non-hyperinvasive lineages. By computationally screening also the core genome for signs of recombination, we provided evidence that about 40\% of the meningococcal core genes are affected by recombination primarily within metabolic genes as well as genes involved in DNA replication and repair. By comparison with the results of previous mCGH studies, our data indicated that genetic structuring as revealed by mCGH is stable over time and highly similar for isolates from different geographic origins. Conclusions Recombination comprising lateral transfer of entire genes as well as homologous intragenic recombination has a profound impact on meningococcal population structure and genome composition. Our data support the hypothesis that meningococcal virulence is polygenic in nature and that differences in metabolism might contribute to virulence.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Heddergott2011,
  author    = {Heddergott, Niko},
  title     = {Zellbiologische Aspekte der Motilit{\"a}t von Trypanosoma brucei unter Ber{\"u}cksichtigung der Interaktion mit der Mikroumwelt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56791},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Trypanosomen sind Protozoen, die Krankheiten bei Mensch und Tier verursachen, die unbehandelt infaust verlaufen. Die Zellen sind hoch motil, angetrieben von einem einzelst{\"a}ndigen Flagellum, welches entlang des Zellk{\"o}rpers angeheftet ist. Selbst in Zellkultur h{\"o}ren Trypanosomen niemals auf sich zu bewegen und eine Ablation funktioneller Bestandteile des Flagellarapparates ist letal f{\"u}r Blutstromformen. Es wurde gezeigt, dass Motilit{\"a}t notwendig ist f{\"u}r die Zellteilung, Organellenpositionierung und Infektiosit{\"a}t. Dies macht Trypanosomen zu besonders geeigneten Modellorganismen f{\"u}r die Untersuchung der Motilit{\"a}t. Dennoch ist erstaunlich wenig {\"u}ber die Motilit{\"a}t bei Trypanosomen bekannt. Dies gilt auch noch genereller f{\"u}r die Protozoen. Unl{\"a}ngst ist dieses Gebiet allerdings in den Fokus vieler Arbeiten ger{\"u}ckt, was bereits erstaunliche, neue Erkenntnisse hervorgebracht hat. Doch Vieles ist noch nicht abschliessend gekl{\"a}rt, so z.B. wie der Flagellarschlag genau reguliert wird, oder wie sich der Schlag des Flagellums entlang des Zellk{\"o}rpers ausbreitet. Die vorliegende Arbeit befasst sich besonders mit den Einfl{\"u}ssen, die die Mikroumgebung auf die Motilit{\"a}t von Blutstromform-Trypanosomen aus{\"u}bt. In ihrem nat{\"u}rlichen Lebensraum finden sich Trypanosomen in einer hoch komplexen Umgebung wieder. Dies gilt sowohl f{\"u}r den Blutkreislauf, als auch f{\"u}r den Gewebezwischenraum in ihrem S{\"a}ugerwirt. Die hohe Konzentration von Zellen, Gewebeverb{\"a}nden und extrazellul{\"a}ren Netzwerken k{\"o}nnte man als Ansammlung von Hindernissen f{\"u}r die Fortbewegung auffassen. Diese Arbeit zeigt dagegen, dass der Mechanismus der Bewegung eine Adaptation an genau diese Umweltbedingungen darstellt, so z.B. an die Viskosit{\"a}t von Blut. Es wird auch ein Bewegungsmodell vorgestellt, das erl{\"a}utert, worin diese Adaption besteht. Dies erkl{\"a}rt auch, warum die Mehrheit der Zellen einer Trypanosomenkultur eine ungerichtete Taumel-Bewegung aufweist in nieder-viskosem Medium, das keine solchen "Hindernisse" enth{\"a}lt. Die Zugabe von Methylcellulose in einer Konzentration von ca. 0,5\% (w/v) erwies sich als geeigneter Ersatz von Blut, um optimale Bedingungen f{\"u}r gerichtetes Schwimmen von Blutstromform Trypanosomen zu erreichen. Zus{\"a}tzlich wurden in dieser Arbeit unterschiedliche Arten von Hindernissen, wie Mikroperlen (Beads) oder molekulare Netzwerke, sowie artifizielle, geordnete Mikrostrukturen verwendet, um die Interaktion mit einer festen Matrix zu untersuchen. In deren Anwesenheit war sowohl die Schwimmgeschwindigkeit, als auch der Anteil an persistent schwimmenden Trypanosomen erh{\"o}ht. Zellen, die frei schwimmend in Fl{\"u}ssigkeiten vorkommen (wie Euglena oder Chlamydomonas), werden effizient durch einen planaren Schlag des Flagellums angetrieben. Trypanosomen hingegen mussten sich evolution{\"a}r an eine komplexe Umgebung anpassen, die mit einer zu raumgreifenden Welle interferieren w{\"u}rde. Der dreidimensionale Flagellarschlag des, an die Zelloberfl{\"a}che angehefteten, Flagellums erlaubt den Trypanosomen eine effiziente Fortbewegung durch die Interaktion mit Objekten in jedweder Richtung gleichermassen. Trypanosomen erreichen dies durch eine hydrodynamisch verursachte Rotation ihres Zellk{\"o}rpers entlang ihrer L{\"a}ngsachse, entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Einfluss der Mikroumgebung wurde in fr{\"u}heren Untersuchungen bisher vernachl{\"a}ssigt, ist zum Verst{\"a}ndnis der Motilit{\"a}t von T. brucei jedoch unerl{\"a}sslich. Ein weiterer, bisher nicht untersuchter Aspekt der Beeinflussung der Motilit{\"a}t durch die Umwelt sind hydrodynamische Str{\"o}mungseffekte, denen Trypanosomen im kardiovaskul{\"a}ren System ausgesetzt sind. Diese wurden in dieser Arbeit mittels Mikrofluidik untersucht. Um unser Verst{\"a}ndnis der Motilit{\"a}t von Trypanosomen von 2D, wie {\"u}blich in der Motilit{\"a}tsanalyse mittels Lebend-Zell-Mikroskopie, auf drei Dimensionen auszudehnen, wurde als bildgebendes Verfahren auch die Holographie eingesetzt. Mikrofluidik und Holographie sind beides aufkommende Techniken mit großem Anwendungspotential in der Biologie, die zuvor noch nie f{\"u}r die Motilit{\"a}tsanalyse von Trypanosomen eingesetzt worden waren. Dies erforderte daher interdisziplin{\"a}re Kooperationen. Zus{\"a}tzlich wurde in dieser Arbeit auch ein vollst{\"a}ndig automatisiertes und Software-gesteuertes Fluoreszenzmikroskopiesystem entwickelt, das in der Lage ist, einzelne Zellen durch entsprechende Steuerung des Mikroskoptisches autonom zu verfolgen und somit eine Bewegungsanalyse in Echtzeit erm{\"o}glicht, ohne weitere Benutzerinteraktion. Letztendlich konnte dadurch auch die Bewegung der schlagenden Flagelle und des gesamten Zellk{\"o}rpers mit hoher zeitlicher und r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung mittels Hochgeschwindigkeits-Fluoreszenzmikroskopie aufgekl{\"a}rt werden.},
  subject      = {Trypanosoma brucei},
  language  = {de}
}