TY  - THES
A1  - Seyferth, Michael
T1  - Numerische Modellierungen kontinentaler Kollisionszonen
T1  - Numerical modelling of continental collision zones
N2  - Orogene Prozesse in kontinentalen Kollisionszonen werden in zwei- und dreidimensionalen numerischen Modellen auf Basis der Finite-Elemente Methode (FEM) untersucht. Dabei stehen die Verteilung der Deformation innerhalb der Modellkruste, die korrespondierenden Spannungsfelder und die aus Temperaturfelddaten und Partikelpfaden abgeleitete metamorphe Entwicklung von Krustengesteinen im Vordergrund. Die Studie gliedert sich in einen methodischen Teil, umfangreiche Parameterstudien und spezielle Anwendungen auf fossile und rezente Orogene. Kontinentale Kollisionszonen sind - insbesondere in den tieferen Krustenstockwerken – durch hohe Beträge penetrativer Deformation gekennzeichnet. Im methodischen Teil der Arbeit wird eine Technik vorgestellt, mit deren Hilfe Verformungen des beobachteten Umfangs mit dem auf rein LAGRANGEscher Formulierung basierenden kommerziellen FE-Programmpaket ANSYS® modelliert werden können. Die speziell für Fragestellungen orogener Krustendynamik entwickelten Programmpakete OROTRACK bzw. OROTRACK3D umfassen Neuvernetzungs- und Ergebnisverwaltungsalgorithmen, die eine Modellierung von Konvergenzbeträgen bis zu mehreren hundert Kilometern erlauben. Zusätzlich können mittels einer Schnittstelle zu Oberflächenmodellen die Folgen exogener Prozesse auf die orogene Dynamik berücksichtigt werden. Weitere Charakteristika der Modellierungstechnik sind eine vollständige thermomechanische Kopplung, die Anwendung differenzierter Materialeigenschaften für verschiedene Krustenstockwerke sowie die Möglichkeit, die Deformation - den lokal herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen entsprechend - entweder durch spröde oder duktile Materialgesetze zu approximieren. Die zur Beschreibung eines Kollisionsszenarios aufgebrachten Randbedingungen basieren auf den Grundlagen eines Mantelsubduktionsmodells (Willett et al. 1993). In 2D-Modellen wird ebene Verformung in einem Schnitt durch die kontinentale Kruste zweier kollidierender Platten modelliert, die basal einer vom lithosphärischen Mantel aufgeprägten Verschiebung unterliegen. Wird der lithosphärische Mantel der linken Platte an einem Punkt S unter die rechte Platte subduziert, ergibt sich für den linken Modellteil eine horizontale Verschiebung der Modellbasis nach rechts, während im rechten Modellteil keine Verschiebung der Modellbasis erlaubt ist. Im Bereich des Punktes S kommt es zu einer Diskontinuität der basalen Geschwindigkeit und somit zu maximaler Deformation. In publizierten Kollisionsmodellen, die auf ähnlichen Ansätzen beruhen, wird häufig rein sprödes Materialverhalten angenommen oder der duktile Anteil der Kruste durch geringe Krustentemperaturen klein und hochviskos gehalten. Unter diesen Bedingungen kann eng auf das Orogenzentrum lokalisierte Deformation mit einem typischerweise bivergenten Strukturmuster abgebildet werden (Willett et al. 1993 u.a.). Demgegenüber beweist eine erste Reihe zweidimensionaler Parameterstudien eine starke Abhängigkeit des beobachteten Deformationsmusters von den herrschenden Krustentemperaturen und der Konvergenzrate. Bei höheren Krustentemperaturen bildet sich demnach ein Entkopplungshorizont an der Krustenbasis, der für die oberen Krustenstockwerke eine verbreiterte und diffuse Deformationszone bedingt und die erzielte Krustenverdickung limitiert. Über die Verformungsratenabhängigkeit des duktilen Materialverhaltens und den unterschiedlichen Grad thermischer Reequilibrierung innerhalb der verdickten Kruste haben Variationen der Konvergenzrate ähnliche Auswirkungen auf das orogene Deformationsmuster. Verbesserte Modelle mit Neuvernetzungstechnik werden in Parameterstudien getestet, die den Einfluss unterschiedlicher Temperatur-Viskositätsfunktionen auf die Lokalisierung der Deformation und die resultierende synkonvergente Exhumierung metamorpher Gesteine quantifizieren. Ein rheologisches Verhalten, das eine effiziente mechanische Kopplung innerhalb des Krustenprofils gewährleistet, ist demzufolge nicht nur Voraussetzung für lokalisierte Krustenverdickung, sondern auch für rasche Exhumierung von Unterkrustengesteinen durch ein Zusammenspiel von Erosion und isostatischer Hebung. Die Modelle zeigen weiter, dass maximale Exhumierungsbeträge bei rheologisch vergleichsweise festem Verhalten der Unterkruste erzielt werden. Im Einzelnen kann die Variabilität der Versenkungs- und Exhumierungsgeschichte von Materialpunkten im Modellschnitt aus synthetischen PT-Pfaden ersehen werden. Der Wirkungskomplex um Krustentemperaturen, orogene Deformationslokalisierung und synkonvergente Exhumierung ist für die Kollisionsphase der variscischen Orogenese in Mitteleuropa von besonderer Bedeutung. Hochtemperaturmetamorphose und weitverbreitete granitoide Intrusionstätigkeit sind hier Ausdruck hoher Krustentemperaturen; dennoch sind an den Grenzen der klassischen tektonometamorphen Einheiten - im Bereich von Schwarzwald und Vogesen sowie der Mitteldeutschen Kristallinschwelle (MDKS) - eng lokalisierte Teilorogene mit bivergentem Strukturmuster sowie eine rasche synkonvergente Exhumierung amphibolitfazieller Gesteine dokumentiert. Ein solches Nebeneinander ist aus Sicht der Parameterstudien nur durch eine vergleichsweise hochviskose Unterkrustenrheologie zu erklären. In einer Fallstudie zur MDKS kommen in neueren experimentellen Arbeiten bestimmte Kriechparameter (Mackwell et al. 1998) zur Anwendung, mit denen ein derartiges Materialverhalten simuliert werden kann. Der in den reflexionsseismischen Profilen DEKORP 2N und 2S dokumentierte großmaßstäbliche Strukturbau im Bereich des rhenohercynischen Falten- und Überschiebungsgürtels, der MDKS und des saxothuringischen Beckens, sowie die an heute exhumierten Gesteine bestimmten metamorphen Maximalbedingungen können auf dieser Grundlage numerisch reproduziert werden. Eine Erweiterung der Modellierungstechnik auf dreidimensionale FE-Modelle dient der Berücksichtigung orogenparalleler Deformation, die im Randbereich von Kollisionszonen in effektivem Materialtransport resultieren kann; diese Prozesse sind u.a. als „tectonic escape“ (Burke & Sengör 1986) oder „lateral extrusion“ (Ratschbacher et al. 1991b) beschrieben worden. Unter der Annahme orthogonaler Konvergenz wird im 3D-Modell der Mantelsubduktionsansatz der 2D-Modelle zunächst in orogenparalleler Richtung extrudiert (Randbereich des Kollisionsorogens). Im angrenzenden, hinteren Teil des Modells (laterales Vorland des Kollisionsorogens) ist die Modellbasis dagegen keiner Verschiebung oder Fixierung unterworfen. Die Modellränder unterliegen hier einer sogenannten „no-tilt“-Bedingung, die eine differentielle Horizontalverschiebung initial übereinanderliegender Knoten verbietet. In einer Reihe von Parameterstudien werden das kinematische Muster, die räumliche Verteilung der Deformation und die zeitlichen Variationen des oberflächlichen Spannungsfelds untersucht, die sich bei modifizierten Randbedingungen ergeben. Laterale Extrusion ist demnach im Randbereich von Kollisionsorogenen trotz unterschiedlichster Modellszenarien stets präsent. Da die Lateralbewegungen zeitgleich mit der Kollision einsetzen und im Laufe der weiteren konvergenten Krustenverkürzung nur wenig beschleunigt werden, ist der von horizontalen Kräften ausgelöste „tectonic escape“ der dominierende Prozess, während gravitativ induzierte Bewegungen nur eine sekundäre Rolle spielen. Rigide Modellränder in Teilen des lateralen Vorlands modifizieren sowohl Umfang als auch Verteilung der Horizontalbewegungen, ihre Auswirkungen auf das Orogen selbst sind dagegen vergleichsweise gering. Variationen der Krustentemperaturen, der Konvergenzrate und der Unterkrustenrheologie beeinflussen dagegen sowohl die orogene Deformation als auch die des lateralen Vorlands. Unter der Annahme einer festen, isotropen Kopplung zwischen der Krustenbasis und dem bewegten lithosphärischen Mantel werden Extrusionsraten simuliert, die 30% der Konvergenzrate nicht überschreiten. Bis zu 70% können dagegen erreicht werden, wenn eine orogenparallele Beweglichkeit der Modellbasis gestattet wird. Die überragende Bedeutung dieser basalen Randbedingung erlaubt eine Interpretation des miozänen lateralen Extrusionsereignisses in den Ostalpen (z.B. Ratschbacher et al. 1991a). Wenn im Bereich der heutigen Ostalpen zu Beginn der lateralen Extrusion noch kein orogene Topographie bestand (Frisch et al. 1998), fand laterale Extrusion zeitgleich mit bedeutender Krustenverdickung statt; dies spricht für eine Dominanz des von horizontalen Kräften induzierten Prozesses „tectonic escape“ über gravitatives Kollabieren. In jedem Fall legt das in etwa ausgeglichene Verhältnis zwischen Plattenkonvergenz und lateraler Extrusion die Existenz eines basalen Entkopplungshorizonts nahe. Andere Faktoren, die zur Erklärung des Extrusionsereignisses herangezogen werden, z.B. die Indentation der Südalpen oder ein extensives Regime im Bereich des Pannonischen Beckens, können das Deformationsmuster beeinflusst haben, die beobachteten Verschiebungsbeträge sind damit jedoch aus Sicht der Modellstudien nicht plausibel zu machen. Aufgrund ihres großen Maßstabs lassen sich die Verhältnisse bei der Kollision Indiens mit der Eurasischen Platte bislang nur phänomenologisch mit den Modellergebnissen vergleichen. Eine skalierte Fallstudie bleibt somit eine Herausforderung für zukünftige FE-Modelle.
N2  - Orogenic processes in continental collision zones are studied by means of two- and three-dimensional numerical models based on the finite-element method (FEM). Special emphasis is laid on the crustal strain distribution, the corresponding stress field, and the metamorphic evolution of crustal rocks which can be determined by analyzing particle paths and temperature field data. The study comprises the description of a new modelling approach based on commercial software, extensive parameter studies and implications for fossil and recent orogens. The methodical part of the work focuses on the task to handle large penetrative deformation observed during orogenies using the commercial FE software package ANSYS® which is based on an updated Lagrangian formulation. Limitations inherited by this approach are overcome by using a remeshing technique. The software package OROTRACK and OROTRACK3D is developed to model orogenic deformation and comprises remeshing, mapping and tracking algorithms. Combined with ANSYS® they are capable of describing total plate convergence up to amounts of several hundreds of kilometers. A surface model inteface allows taking into consideration the effect of erosion on collisional mechanics. Additionally, the models presented in this study are characterized by full thermomechanical coupling, specific material properties describing different crustal layers, and the capability to switch between brittle and ductile material laws depending on current stress and temperature conditions. 2d models represent a vertical section cutting the continental crust of two colliding plates at an orientation perpendicular to the evolving orogen. Based on the mantle subduction approach (Willett et al. 1993) the lithospheric mantle which is not a part of the model itself exerts a basal velocity boundary condition on the crustal scale model. Assuming an asymmetric subduction of the lithospheric mantle of the left plate beneath the right plate’s mantle taper occurring at a point S, the basal FE nodes of the left model half are moved by a horizontal displacement whereas the right part basal nodes are fixed horizontally. The discontinuity of the basal boundary condition at S typically results in a local high strain area. Published modelling studies with similar boundary conditions frequently are based on the assumption of purely brittle deformation (analog models) or keep the ductile domain small and highly-viscous by low crustal temperatures. Under these conditions, orogenic deformation is highly localized and typically shows a bivergent pattern rooting in S and forming the boundary of a central pop-up structure. In contrast, a number of model runs performed without applying the remeshing option demonstrates that raised crustal temperatures result in a decoupling layer at the base of the crust, a widened and indistinct zone of mid to upper crustal deformation, and, subsequently, in only small amounts of crustal thickening. Variations of convergence rates show a similar effect on strain localization which is caused by the strain rate dependence of power law creep and variable degrees of thermal reequilibration in the thickened domain. Improved models with remeshing technique are evaluated during parameter variations quantifying the influence of different temperature-viscosity functions on strain localization and the resulting syncollisional exhumation of metamorphic rocks. It is shown that a rheological behaviour which promotes efficient mechanical coupling all over the crustal profile is a requirement not only for localized crustal thickening but also for rapid exhumation of lower crustal rocks by an interaction of isostatic forces and surface erosion. Exhumation becomes most powerful when a relatively low-viscous upper crust is combined with a relatively stiff lower crust. In detail, systematic variations of the burial and exhumation history of different marker points along the model section can be illustrated by synthetic PTt data. The correlation between crustal temperatures, orogenic strain localization and syncollisional exhumation is of great importance for the late collisional events in the Variscan orogeny in Central Europe. There, high temperature/ low pressure metamorphism and widespread granitoid intrusions document high crustal temperatures. On the other hand, localized bivergent orogenic structures mark the boundaries between the tectonometamorphic units at the region of Schwarzwald and Vosges as well as the Mid German Crystalline Rise (Mitteldeutsche Kristallinschwelle, MDKS). Strain localization and synconvergent exhumation of amphibolite grade metamorphic rocks in these areas can be only explained by assuming a lower crustal rheology much stiffer than previously estimated. Creep parameters determined in recent laboratory studies (Mackwell et al. 1998) are capable of supporting rheologies of that kind and are applied in a case study focusing on the MDKS. Under these assumptions, metamorphic peak pressures and temperatures from the Rhenohercynian fold and thrust belt, the MDKS itself, and the Saxothuringian basin as well as the main structural pattern derived from the reflection seismic profiles DEKORP 2N and 2S are well reproduced by the numerical model. An expansion of the modelling technique to 3d FE models aims at taking orogen-parallel deformation into consideration which can result in prominent transport of rocks towards the lateral foreland areas of collisional belts; these processes have been described as tectonic escape (Burke & Sengör 1986) or lateral extrusion (Ratschbacher et al. 1991b). Given the assumption of orthogonal convergence, the 2d mantle subduction model is extruded in orogen-parallel direction to build a three-dimensional crustal block (marginal area of the collision zone). In the adjacent rear part of the model (lateral foreland of the collison zone), basal nodes are no longer object of the velocity boundary condition or fixation, respectively. The model margins obey a no-tilt-requirement preventing differential horizontal displacements of nodes initially on top of each other. Depending on the geodynamic scenario characterizing the marginal area, further boundary conditions like plate boundary forces or rigid buttresses can be defined. A set of model runs is used to gain quantitative insight into the effect of different parameters and boundary conditions on the resulting kinematic pattern, the spatial distribution of strain as well as temporal variations of the surface stress field. According to the modelling results, lateral extrusion is a common process in the marginal area of orogenic belts since it is present in all modelled scenarios. As lateral motions start contemporaneously with the onset of collision and are only slightly accelerated during further convergence, tectonic escape driven by horizontal forces seems to be a more powerful process than gravitational spreading. Rigid model margins surrounding parts of the lateral foreland modify the amount as well as the distribution of horizontal motions but their effect on the orogen itself is rather small. Variations in crustal temperatures, convergence rates, and lower crustal rheology effect both orogenic and lateral foreland deformation. Assuming an isotropic coupling mechanism between the crust and the lithospheric mantle, extrusion rates no higher than 30% of the current convergence rate can be modelled. As much as 70% are reached when the model base is allowed to move laterally. The significance of this basal boundary condition allows to interpret the Miocene lateral extrusion event in the Eastern Alps (z.B. Ratschbacher et al. 1991a). If there was no mountaineous topography in the Eastern Alps area before the onset of lateral movements (Frisch et al. 1998), the lateral extrusion was contemporaneous with prominent crustal thickening and should be induced rather by tectonic escape than by gravitational collapse. In each case, the almost 1:1 ratio of convergence vs. lateral extrusion implies the existence of a basal decoupling horizon. Other proposed causes like the indentation of the Southern Alps or an extensive regime in the Pannonian basin could have modified the resulting structural pattern but fail to explain the dimension of lateral motions by a factor of 2. Due to the large scale of the Indian-Eurasian collision, modelling results can only be compared phenomenologically with tectonic escape in Eastern Asia. A scaled case study therefore remains a great challenge for future FE modelling.
KW  - Subduktion
KW  - Orogen
KW  - Numerisches Modell
KW  - Finite-Elemente-Methode
KW  - ANSYS
KW  - Numerische Modellierung
KW  - Finite-Elemente-Methode
KW  - Remeshing
KW  - Orogenese
KW  - Strainpartitionierung
KW  - Exhumierung
KW  - numerical modelling
KW  - finite element method
KW  - remeshing
KW  - orogeny
KW  - strain partitioning
KW  - exhumation
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3220
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kus, Günter
T1  - GIS-gestützte Standortanalyse zur Differenzierung der Ablagerungseignung verschiedener Naturräume Unterfrankens gegenüber Müllverbrennungsschlacken
T1  - GIS-supported site analysis to differentiate the suitability of different natural areas of Lower Franconia for municipal solid waste incineration ash deposition
N2  - Die Müllverbrennung hat sich in der BRD als wichtiges Glied in der Entsorgungskette etabliert. Bei der thermischen Verwertung fällt als Restprodukt u. a. Müllverbrennungsschlacke (MV-Schlacke) an, die deponiert oder wiederverwertet wird. Eine vollständige Abtrennung umweltrelevanter Schadstoffe (vorwiegend Schwermetalle) kann mit dem Verfahren der Müllverbrennung jedoch nicht erreicht werden. Eine nachhaltig umweltbewußte Entsorgung der Schlacke setzt daher voraus, daß sich das Schlacke-Material nach Ablagerung weitestgehend neutral in seiner natürlichen Umgebung verhält. Zahlreiche Untersuchungen verschiedener Autoren haben gezeigt, daß das Auslaugungsverhalten der Schlacke und damit auch das Freisetzen von Schadstoffen bei Ablagerung, sehr stark von den Umgebungsbedingungen abhängt. Wesentlich dabei sind vor allem der Wasserumsatz und die hydrogeochemischen Milieubedingungen im gesamten Ablagerungssystem. Geringe Wasserumsätze und spezielle pH-Bedingungen des Carbonatpufferbereichs bedingen besonders günstige und stabile Verhältnisse. Daraus ist abzuleiten, daß hauptsächlich dort gegenüber MV-Schlacken langfristig ablagerungsfreundliche Bedingungen herrschen, wo einerseits geringe Wasserumsätze und andererseits hohes Puffervermögen durch carbonatische Phasen und prinzipiell geringes Wasserleitvermögen vorausgesetzt werden können. Unter diesen Gesichtspunkten wurden relevante naturräumliche Standortfaktoren definiert, die im Rahmen einer modellhaften Standortanalyse für den Raum Unterfanken (Nordbayern) eingesetzt wurden. Die Haltung, Analyse und Bewertung der vielfältigen, raumbezogenen Daten zu den einzelnen Faktoren erfolgte dabei in einem Geoinformationssystem (GIS) mit Datenbankanbindung. In einer abschließenden Synthese wurden alle Faktoren zusammengeführt und hinsichtlich der Ablagerungsfreundlichkeit unterschiedlicher Naturräume Unterfrankens gegenüber MV-Schlacke bewertet. Im Modell Standortanalyse wurden Bewertungsansätze gewählt, die auf Grundlagen der FUZZY-Logik beruhen. Als wesentliches Ergebnis der Arbeit kann festgehalten werden, daß vorwiegend die Talräume als Ablagerungsstandorte langfristig ungeeignet erscheinen sowie die sandsteindominierten (Spessart, Südrhön, Odenwald) oder vorwiegend von Kristallingestein eingenommenen (Vorspessart) Gebiete mit vergleichsweise hohen Gesamtabflußraten, hohen Durchlässigkeiten sowie geringem Puffervermögen in den Deckschichten. Aufgrund der klimatisch günstigen Position und der geeigneten Deckschichtenverhältnisse erscheinen besonders weite Teile der Mainfränkischen Platten als ablagerungsfreundlich.
N2  - Waste incineration in the Federal Republic of Germany has become an important and environmental conscious link within the waste disposal systems. The thermal process generates a residue called municipal solid waste incineration ash, which has to be disposed or recycled. A complete separation of relevant pollutants (primarily heavy metals) trough the thermal waste treatment is impossible. A environmentally (sustainable) acceptable disposal requires that the incineration ash behaves vastly neutral in a it’s new depositional milieu. Leaching and mobilization of pollutants from the incineration ash mainly depends on environmental conditions. Water budget and hydrogeochemical conditions in the entire depositional system are of fundamental importance. Low water budgets, pH-conditions of carbonate buffer systems and in principle lower hydraulic conductivity provide favorable and stable relations. Therefore, disposal of incineration ash is presumably advantageous where these conditions occur naturally within geological surface lithologies. Using relevant natural site parameters such as average annual runoff or surface carbonate content, several regions of Lower Franconia (Northern Bavaria) were analyzed. Assessment, management, and processing of the spatially diversified data was accomplished using a Geographic Information System (GIS) with database connection. Suitability modeling was achieved by incorporating FUZZY-LOGIC computations. The principle result of the investigation shows that valleys and areas with predominating sandstone lithologies (Spessart, Südrhön, Odenwald) or crystalline rocks (Vorspessart) of high run-off, low carbonate buffering capa-cities and high permeability are not suitable for incineration ash disposal. In contrast, the greater part of the Mainfränkische Platten are tends to be expedient for disposal due to promising surface geologies and clima.
KW  - Unterfranken
KW  - Müllverbrennungsschlacke
KW  - Deponie
KW  - Naturraum
KW  - Umweltverträglichkeit
KW  - GIS
KW  - Ablagerungseignung
KW  - Unterfranken
KW  - Fuzzy-Logik
KW  - Müllverbrennungsschlacke
KW  - GIS
KW  - suitability for deposition
KW  - Lower Franconia
KW  - Fuzzy-Logic
KW  - municipal solid waste incineration ash
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-1180603
ER  - 
TY  - THES
A1  - Biela, Alexander
T1  - Molekulare und funktionelle Charakterisierung von pflanzlichen Aquaporinen
T1  - Molecular and functional characterization of plant aquaporins
N2  - In der vorliegenden Arbeit wurden pflanzliche Aquaporine aus Nicotiana tabacum und Samanea saman mit molekularbiologischen Methoden analysiert und durch heterologe Expression in Oozyten von Xenopus laevis funktionell charakterisiert. Das aus Tabak isolierte Aquaporin NtAQP1 wird am höchsten in Wurzeln exprimiert, ist trotz vorhandener Cysteine nicht quecksilbersensitiv und permeabel für Glycerin und Harnstoff. Sowohl eine Ionenleitfähigkeit, als auch eine Regulation auf Proteinebene konnten im Oozytensystem nicht nachgewiesen werden. Die Leguminose Samanea saman bewegt im Tag-/Nachtrhythmus ihre Fiederblätter und -stengel. Dieses wird durch Variieren des Turgors im Flexorgewebe von Pulvini realisiert. Während SsAQP1 in seinen Charakteristika mit NtAQP1 übereinstimmt, ist SsAQP2 quecksilbersensitiv und hoch selektiv für Wasser. Der für SsAQP2 ermittelte Permeabilitätskoeffizient war um den Faktor 10 höher als der von SsAQP1. Northern Experimente zeigten, dass SsAQP2 ausschließlich im Flexorgewebe exprimiert wird. Die Expression ist zum Zeitpunkt der Streckungsbewegung des Pulvinus um 7 Uhr am stärksten. Dagegen wurde SsAQP1 zu allen untersuchten Zeitpunkten nur schwach in Pulvini exprimiert.
N2  - Plant aquaporins from Nicotiana tabacum and Samanea saman were analysed with molecular techniques and functionally characterised by heterologous expression in Xenopus laevis oocytes. The tobacco aquaporin NtAQP1 is highly expressed in roots and flowers. Though it possesses several cysteines residues it is not sensitive to mercurials. Additionally NtAQP1 is permeable for glycerol and urea, but not for ions. A regulation on the protein level could not be detected. The leguminose Samanea saman moves its leaflets by bending or stretching of motor organs called pulvini. This turgor related movement is restricted to the flexor and accompanied by a high flow of water. While the characteristics of SsAQP1 resemble those of NtAQP1, SsAQP2 is sensitive to mercurials and highly selective for water. The calculated permeability coefficient of SsAQP2 was ten times higher than that for SsAQP1. Northern experiments revealed a high expression of SsAQP2 exclusively in the flexor tissue, when the pulvinus is stretching in the morning. In contrast, SsAQP1 is poorly expressed in pulvini.
KW  - Tabak
KW  - Regenbaum
KW  - Porin
KW  - Wassertransport
KW  - Molekularbiologie
KW  - Aquaporin
KW  - NtAQP1
KW  - SsAQP1
KW  - SsAQP2
KW  - Glycerin
KW  - Quecksilber
KW  - Oozyten
KW  - Pulvini
KW  - aquaporin
KW  - NtAQP1
KW  - SsAQP1
KW  - SsAQP2
KW  - glycerol
KW  - mercury
KW  - oocytes
KW  - pulvini
Y1  - 2000
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3207
ER  - 
TY  - GEN
T1  - Jahresbericht 2000
T1  - Annual Report 2000
N2  - Die Entwicklung der Universitätsbibliothek Würzburg im Jahr 2000.
N2  - Annual Report of the University Library of Würzburg, 2000.
T3  - Jahresbericht der Universitätsbibliothek Würzburg - 2000 
KW  - Würzburg
KW  - Universitätsbibliothek
KW  - Bericht
KW  - Jahresbericht
KW  - Würzburg
KW  - University Library
KW  - Report
KW  - Annual Report
KW  - Wuerzburg
KW  - Wurzburg
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3275
ER  - 
TY  - GEN
T1  - Jahresbericht 2001
T1  - Annual Report 2001
N2  - Die Entwicklung der Universitätsbibliothek Würzburg im Jahr 2001.
N2  - Annual Report of the University Library of Würzburg, 2001.
T3  - Jahresbericht der Universitätsbibliothek Würzburg - 2001 
KW  - Würzburg
KW  - Universitätsbibliothek
KW  - Bericht
KW  - Jahresbericht
KW  - Würzburg
KW  - University Library
KW  - Report
KW  - Annual Report
KW  - Wuerzburg
KW  - Wurzburg
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3265
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schenk, Thomas
T1  - Genetische und funktionale Vereinfachung eines komplexen Retrovirus am Beispiel des Primaten Foamy Virus Typ 1 (PFV-1)
T1  - Genetic and Functional Simplification of a Complex Retrovirus Exemplified for the Primate Foamy Virus Type 1 (PFV-1)
N2  - Foamyviren (Spumaviridae) werden neuerdings von den übrigen Retroviren (Orthoretroviridae) abgegrenzt. Durch verschiedene Besonderheiten in ihrem Replikationszyklus, wie der Möglichkeit zur intrazellulären Retrotransposition oder der reversen Transkription spät im Vermehrungszyklus, nehmen sie eine funktionale Sonderstellung zwischen Retro-, Hepadnaviren und Retrotransposons ein. Aufgrund des Aufbaus ihres Genoms, das neben dem minimalen Gensatz der einfachen Retroviren Gag, Pro, Pol und Env noch zwei weitere akzessorische Leserahmen aufweist, werden sie zu den komplexen Retroviren gerechnet. Einer dieser zusätzlichen Leserahmen kodiert für den transkriptionalen Transaktivator Tas, der für die Replikation essentiell ist. Ein infektiöser Klon einer genetisch vereinfachten Variante des Primaten Foamy Virus Typ 1 (PFV-1) wurde konstruiert, der den konstitutiv aktiven immediate early gene (IE) Promotor und Enhancer des Cytomegalievirus (CMV) im Kontext einer hybriden LTR trägt. Dieses Konstrukt, sowie ein weiteres mit funktionaler Deletion des Tas-Gens führten nach Transfektion in Zellkulturen zur Freisetzung genetisch vereinfachter, infektiöser Viren, deren Replikationskompetenz und genetische Stabilität nachgewiesen wurde. Die rekombinanten Viren zeigten dabei um etwa drei lg-Stufen erniedrigte Virustiter im zellfreien Kulturüberstand und eine reduzierte Replikationskinetik. Versuche zur Steigerung der erreichbaren Virustiter durch thermisches Aufbrechen der Zellen, Inkubation mit dem demethylierenden Agens 5-Azacytidin (AZC) und Induktion mit dem Transkriptions-Stimulator Natriumbutyrat wurden unternommen, resultierten aber nicht in einer Steigerung der Freisetzung infektiöser Partikel oder der viralen Genexpression. Die Promotor-Aktivität der hybriden LTR wurde in einem transienten Reportergenassay unter Verwendung des Luciferasegens quantifiziert und war mit der der tas-stimulierten foamyviralen LTR vergleichbar. Eine Mutation des DD35E-Motivs im aktiven Zentrum der Integrase zu DA35E führte zur Replikationsunfähigkeit der vereinfachten Viren. Obwohl der Promotor eines nicht integrierenden Virus in die hybride LTR eingeführt wurde, blieb die Integration ein obligates Ereignis für die Replikation der Viren. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine genetische Vereinfachung des PFV-1 und Replikation mit einem heterologen Promotor in einer hybriden LTR möglich ist. Damit ist eine Voraussetzung für die Konstruktion PFV-basierter Vektoren zur Gentherapie unter Verwendung gewebespezifischer Promotoren gegeben.
N2  - Recently Foamyviruses (Spumaviridae) were reclassified and separated from the conventional Retroviruses (Orthoretroviridae). Some peculiarities of their replication cycle, e.g. their ability to perfom intracellular retrotransposition and their reverse transcription occuring late in the reproduction cycle, indicate a special functional position between Retro-, Hepadnaviruses and Retrotransposons. Due to the architecture of their genome, which includes two additional open reading frames besides the minimum set of retroviral genes - gag, pro, pol and env - they are so called complex retroviruses. One of the additional reading frames encodes for the transcriptional transactivator tas, which is essential for viral replication. An infectious molecular clone representing a genetically simplified mutant of the Primate Foamy Virus Type 1 (PFV-1), that harbors the cytomegalovirus (CMV) immediate early (IE) gene promoter and enhancer within a hybrid LTR, was constructed. After transfection into cell cultures this construct as well as another with a functional deletion of the tas gene gave rise to genetically simplified infectious viruses. The replication competence and genetic stability of the mutants were demonstrated. Viral titers of the recombinants were reduced by approximately three orders of magnitude and replication kinetics were diminished. Efforts to increase viral titers, e.g. by thermic lysis of cell cultures, by incubation with the demethylating agent 5-Azacytidine (AZC) or by induction with the stimulator of transcription sodium butyrate, did neither lead to an increase in viral gene expression nor to a greater number of released infectious particles. The promoter activity of the hybrid LTR as quantified with a transient reporter gene assay using luciferase was comparable to the one of the foamyviral LTR stimulated by tas. Mutation of the DD35E motif in the active center of the integrase to DA35E abolished viral replication competence. Even though a promoter of a non integrating virus was used in the hybrid LTR integration remained essential for viral replication. This study demonstrated the genetic simplification of PFV-1 and replication using a heterologous promoter in a hybrid LTR. These are important requirements for the construction of PFV based vectors for gene therapy using tissue specific promoters.
KW  - Virus
KW  - Retrovirus
KW  - Foamyvirus
KW  - Spumavirus
KW  - Genetik
KW  - Vereinfachung
KW  - Promotor
KW  - Integration
KW  - heterolog
KW  - virus
KW  - retrovirus
KW  - foamyvirus
KW  - spumavirus
KW  - genetics
KW  - simplification
KW  - promoter
KW  - integration
KW  - heterologous
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3249
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weingart, Petra
T1  - Kind und Farbe
N2  - No abstract available
KW  - Farbe
KW  - Ästhetische Wahrnehmung
KW  - Kunsterziehung
KW  - Schuljahr 3-4
KW  - Ästhetische Bildung
KW  - Ästhetisches Interesse
KW  - Farbwahrnehmung
KW  - Farberfahrung
KW  - interessen-differenzierter
KW  - projektorientierter Kunstunterricht
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3186
ER  - 
TY  - THES
A1  - Klüpfel, Bernd
T1  - P-chirale funktionelle Phosphane durch Hydrophosphinierung mit kationischen Phosphan-Eisenkomplexen
T1  - P-chiral functional phosphines by hydrophosphination with cationic iron-phosphine complexes
N2  - Chirale Phosphane besitzen als Liganden in Übergangsmetallkomplexen für die enantioselektive Synthese und Katalyse gesteigertes Interesse. Der Nobelpreis für Knowles im Jahre 2001 für die enantioselektive Synthese von L-Dopa, katalysiert durch einen optisch reinen DIPAMP-Rhodiumkomplex, zeigt die Bedeutung von chiralen Phosphanen als Katalysatorbausteine die stereochemische Information übertragen. Bei der Synthese von chiralen Phosphanen werden gewöhnlich teuere Verfahren angewandt, wie Einsatz chiraler Hilfsguppen oder die Trennung racemischer Gemische durch Enatiomerentrennung. Ein weiterer Zugang zur Knüpfung von P-C-Bindungen besteht in der Hydrophosphinierungsreaktion; eine Addition der P-H-Funktion an Alkene. In diesem Zusammenhang wurde gezeigt, dass z. B. die Reaktion von PH3 mit Acrylsäuremethylester in Gegenwart von AIBN keine Chemoselektivität aufweist, was zu einem Gemisch der primären, sekundären und tertiären Phosphane P(H)2-n[(CH2)2CO2Et]n+1 (n = 0, 1, 2), sowie zur Bildung des in der Seitenkette alkylierten Phosphans P[(CH2)2CO2Et]2{CH2C(H)(CO2Et)[(CH2)2CO2 Et]} führt. Eine Möglichkeit die Chemoselektivität des Hydrophosphinierungsprozesses zu erhöhen, ist die Aktivierung der P-H-Funktion durch Übergangsmetallfragmente, jedoch existiert zu diesem Thema ein nur begrenzter Kenntnisstand. In dieser Arbeit wurden P-chirale sekundäre Phosphane durch Insertion von organischen Mehrfachbindungssystemen wie substituierten Alkenen und Heterocumulenen in die P-H-Bindung der primär-Phosphan-Komplexe {C5R5(OC)2Fe[P(R’)H2]}BF4 (R = H, Me; R’ = Alkyl, Aryl) dargestellt. Im Falle von Acetylendicarbonsäuredimethylester beobachtet man eine doppelte Hydrophosphinierung, was zum diastereospezifischen Aufbau von der Zweikernkomplexe C5R5(OC)2Fe{P(H)(R’)[C(H)(CO2Me)]}}2(BF4)2 (R = H, Me; R’ = t-Bu, 2-py) mit vier stereogenen Zentren führt. Die Verwendung von p-Benzochinon bietet die Möglichkeit 2,5-Bis(hydroxy)arylphosphanliganden aufzubauen, die für weitere Transformationen geeignet sind. 1-Hydroxyalkylphosphankomplexe werden bei der Hydrophosphinerung von Aldehyden und Ketonen erhalten, ebenso wie 2-Hydroxycyclohexylphosphankomplexe durch Reaktion der primär-Phosphan-Eisenkomplexe mit Cyclohexenoxid. Umwandlung in hochfunktionalisierte tertiär-Phosphankomplexe wird durch einen weiteren Hydrophosphinierungsschritt der Alkene H2C=CHX (X = CN, 2-py), Diazoessigsäureethylester, p-Benzochinon oder Ethylisocyanat erreicht. In speziellen Fällen wird die Bildung von Azaphospholanliganden beobachtet. Freisetzung der Phosphane vom Metall wird durch photoinduzierten Ligandentausch ermöglicht. Weiterhin eigen sich die chiralen, chelatphosphansubstituierten primär-Phosphankomplexe {C5H5(diphos)Fe[P(R)H2]} BF4 (diphos = DIOP, CHIRAPHOS) eine Stereokontrolle auf den Prozess der Hydrophosphinierung einfach substituierter Alkene zu Übertragen. In diesem Zusammenhang wurde auch eine erfolgreiche katalytische Hydrophosphinierung durchgeführt, wobei [C5H5(DIOP)Fe(NCMe)]BF4 als Katalysator fungierte.
N2  - Chiral phosphines attract increasing interest as ligands in transition metal complexes used in enantioselective synthesis and catalysis. The Nobel prize award for Knowles in 2001 for the enantioselective synthesis of L-Dopa catalyzed by an optically pure DIPAMP-Rhodium complex indicates the importance of chiral phosphines as catalyst building blocks introducing stereochemical information. The syntheses of chiral phosphines usually involve expensive procedures, including the use of chiral auxiliaries or the separation of racemic mixtures by resolving methods. Another approach to the formation of P-C-bonds is given by the hydrophosphination process, the addition of the P-H-function to alkenes. In this context, it has been shown, for example, the reaction of PH3 with ethylacrylate in the presence of AIBN exhibits no chemoselectivity, resulting in a mixture of the primary, secondary and tertiary phosphines P(H)2-n[(CH2)2CO2Et]n+1 (n = 0, 1, 2), as well as the side chain alkylated phosphine P[(CH2)2CO2Et]2{CH2C(H)(CO2Et)[(CH2)2CO2Et]}. One possibility to increase the chemoselectivity of the hydrophosphination process is the activation of the P-H-bond by transition metal fragments, but only limited information is available concerning this topic. In this work, the synthesis of P-chiral secondary phosphines, characterized by phosphorus and side chain chirality has been realized via insertion of various organic multiple bond systems like substituted alkenes or heterocummulenes into the P-H-bond of the primary phosphine complexes {C5R5(OC)2Fe[P(R’)H2]}BF4 (R = H, Me; R’ = alkyl, aryl). In the case of acetylenedicarboxylic acid dimethylester a double hydrophosphination is observed, leading diastereospecifically to the dinuclear complexes {C5R5(OC)2Fe{P(H)(R’) [C(H)(CO2Me)]}}2(BF4)2 (R = H, Me; R’ = t-Bu, 2-py), bearing four stereogenic centres. The use of p-benzoquinone gives access to secondary 2,5-bis(hydroxy)aryl phosphine ligands, suitable for further derivatizations. a-Hydroxyalkyl phosphine iron complexes can be obtained by hydrophosphination of aldehydes and ketones, as well as b-hydroxycyclohexylphosphine complexes by reaction of the primary phosphine iron complexes with cyclohexenoxide. Transformation into highly functionalized tertiary phosphine complexes is performed by a further hydrophosphination step using the alkenes H2C=CHX (X = CN, 2-py), diazoacetic ethylester, p-benzoquinone or ethylisocyanate, respectively. In special cases formation of functionalized azaphospholane ligands is observed. Release of the phosphines from the metal is achieved by photo induced ligand exchange. In addition, primary phosphine iron complexes {C5H5(diphos)Fe[P(R)H2]}BF4 (diphos = DIOP, CHIRAPHOS) bearing chiral bis(phosphine) ligands have been used to provide the stereocontrol of the hydrophosphination process of simple substituted alkenes. In this context, a succesful catalytic hydrohosphination has been carried out, using the [C5H5(DIOP)Fe(NCMe)]BF4-complex as catalyst.
KW  - Phosphane
KW  - Metallierte Verbindungen
KW  - Stereoselektivität
KW  - Katalyse
KW  - Metallassistierte Hydrophosphinierung
KW  - Chirale sekundäre und tertiäre Phosphane
KW  - Stereoselektivität
KW  - Katalyse
KW  - Metal-assisted Hydrophosphination
KW  - Chiral secondary and teriary phosphines
KW  - Stereoselectivity
KW  - Catalysis
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3149
ER  - 
TY  - THES
A1  - Pfister, Heiko
T1  - Wegener'sche Granulomatose
T1  - Wegener's granulomatosis
N2  - Die Wegener'sche Granulomatose (WG) ist eine Autoimmunerkrankung, die sich typischerweise als chronische Entzündung des oberen Respirationstraktes, Vaskulitis und Glomerulonephritis manifestiert. WG gehört zur Gruppe der sog. “pauci-immunen” Vaskulitiden, die mit Anti-Neutrophilen-Antikörpern (ANCA, anti neutrophil cytoplasmic antibody) assoziiert sind. Mit Hilfe der indirekten Immunfluoreszenz lassen sich ANCA im Serum der meisten WG-Patienten nachweisen. Die mit WG assoziierten sog. “klassischen” ANCA (c-ANCA) erkennen spezifisch Konformationsepitope der Serinprotease Proteinase 3 (PR3), die in den azurophilen Granula neutrophiler Granulozyten gespeichert wird. Die enge Korrelation PR3-spezifischer Antikörperspiegel mit dem Krankheitsverlauf läßt vermuten, daß sie bei der Pathogenese eine zentrale Rolle spielen könnten. Diese Hypothese wird von Daten aus in vitro Experimenten gestützt: werden Zytokin-stimulierte neutrophile Granulozyten mit Patientenserum oder isolierten c-ANCA inkubiert, erfolgt eine Aktivierung der Neutrophilen, die sich durch Degranulation und Freisetzung von Sauerstoffradikalen äußert. c-ANCA können so indirekt - aber vermutlich auch direkt - zur Endothelschädigung beitragen. Jedoch konnte bisher kein direkter Beweis des pathogenen Potentials von c-ANCA am Tiermodell erbracht werden. Um die Wirkung von c-ANCA an einem Mausmodell zu testen, war zunächst ein murines Maus-PR3- (mPR3) spezifisches Antiserum notwendig. Da humane c-ANCA nicht mit mPR3 kreuzreagieren, wurde für die Immunisierung von PR3/Neutrophilen-Elastase (NE)-defizienten Mäusen ein mPR3-Zymogen rekombinant in E. coli als Einschlußkörpermaterial (IB, inclusion bodies) hergestellt. Nach Renaturierung des IB-Materials in vitro wurde mit der Dipeptidylaminopeptidase Cathepsin C das N-terminale Propeptid abgespalten. Das gewonnene Enzym besaß die für PR3 und NE spezifische katalytische Aktivität, die durch den physiologischen Inhibitor humaner PR3, a1-Antitrypsin, inhibiert werden konnte. Es ist daher anzunehmen, daß das gewonnene rekombinante Material die korrekte Konformation durch Renaturierung in vitro erhalten hatte. Um nun die pathologische Wirkung von Anti-rmPR3-Antikörpern zu testen, wurden PR3/NE-defiziente Mäuse mit dem rekombinanten Zymogen (pro-rmPR3) oder der N-terminal prozessierten Form (rmPR3) immunisiert. Die Spezifität der gewonnenen Antiseren wurde durch Festphasenimmunoassay, Western Blotting und indirekte Immunfluoreszenzfärbung überprüft. Weiterhin konnte fluoreszenzzytometrisch die Bindung von Anti-mPR3-IgG an die Plasmamembran Zytokin-stimulierter Granulozyten nachgewiesen werden. Die hergestellten Antiseren erfüllten somit die für c-ANCA-positive Seren von WG-Patienten typischen Eigenschaften hinsichtlich der Antigenspezifität. Wenn c-ANCA alleine hinreichend für die Induktion der für WG charakteristischen Symptome sind, sollte der Antiserumtransfer auf Wildtyp-Mäuse WG-ähnliche Symptome in den Rezipienten hervorrufen. Nach wiederholter intravenöser Injektion von Serum pro-rmPR3-immunisierter Mäuse ließ sich ein signifikanter Antikörperspiegel bei Verdünnungen von 1:2000 über den gesamten Behandlungszeitraum von 10 Wochen in den Rezipienten nachweisen. Der anschließende histologische Befund von Niere und Lunge ergab jedoch keine pathologischen Veränderungen. Dieses Ergebnis legt nahe, daß c-ANCA alleine keine Krankheitssymptome hervorrufen. In dem gegenwärtigen Modell für c-ANCA-vermittelte Vaskulitis entfaltet sich die pathogene Wirkung von c-ANCA vor allem dann, wenn neutrophile Granulozyten zusätzlich durch proinflammatorische Zytokine wie Tumornekrosefaktor alpha (TNF alpha) stimuliert werden. Erst die Stimulation der Granulozyten ermöglicht die Bindung von c-ANCA an die Plasmamembran und deren anschließende Aktivierung. Deshalb wurde dieses Modell, das vorwiegend aus Ergebnissen von Experimenten in vitro abgeleitet ist, auf ein lokales Entzündungsmodell der Maus übertragen: Durch wiederholte Injektion von TNF alpha in die Haut wurde eine leichte Entzündungsreaktion ausgelöst. Diese Entzündungsreaktion ließ sich schließlich durch intravenöse Verabreichung von pro-rmPR3- oder rmPR3-Antiserum verstärken. Dieser Befund ist ein wichtiger Beweis für die verbreitete Ansicht, daß c-ANCA nicht nur ein Epihänomen der WG darstellen, sondern selbst ein pathogenes Potential besitzen. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die Beteiligung der beiden Serinproteasen NE und PR3 an der Entstehung inflammatorischer Prozesse untersucht. Im Hinblick auf die bei der Pathogenese der WG beteiligten Mechanismen könnten PR3 und NE eine wichtige Rolle spielen. PR3 und NE können Proteine der extrazellulären Matrix abbauen, Apoptose in Endothelzellen induzieren und sind an der Regulation entzündlicher Prozesse über verschiedene Wirkmechanismen beteiligt. Um quantitative Unterschiede bei Entzündungsreaktionen zwischen NE/PR3-defizienten Mäusen und kongenen Wildtyp-Tieren zu untersuchen, wurde als Modell einer Typ III Hypersensitivitätsreaktion eine lokale passive Arthus-Reaktion induziert. Wildtyp-Mäuse entwickelten dabei eine deutlich stärkere lokale Entzündung als NE/PR3-defiziente Mäuse. Weitere Studien sind nötig um die Frage zu klären, ob eine der beiden Serinproteasen alleine oder in Kooperation mit der anderen diesen Phänotyp hervorruft. Für einen direkten synergistischen Effekt sprechen indes die Ergebnisse eines in vitro Experiments mit pro-rmPR3 und humaner NE: Bei Inkubation von pro-rmPR3 mit hNE wurde eine Spaltung des Proenzyms beobachtet, die mit einer Verstärkung der enzymatischen Bruttoaktivität einherging. Die physiologische Relevanz dieser Beobachtung muß allerdings noch geklärt werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit stehen im Einklang mit den neuesten Erkenntnissen über die Rolle der PR3 bei der Wegener’schen Granulomatose: PR3 dürfte sowohl aufgrund pleiotroper Effekte auf entzündliche Reaktionen als auch wegen seiner lytischen Eigenschaften zur Gewebeschädigung beitragen. Darüberhinaus konnte eine pathogene Wirkung von mPR3-spezifischen Antikörpern in der Maus nachgewiesen werden.
N2  - Wegener's granulomatosis (WG) is an autoimmune disorder typically characterized by chronic inflammmation of the upper respiratory tract, vasculitis and glomerulonephritis. WG belongs to the group of anti-neutrophil cytoplasmic autoantibody (ANCA) associated vasculitides with no or very few immune complex deposits (“pauci-immune”) in affected organs. “Classic” ANCA (c-ANCA) that produce a cytoplasmic staining pattern on neutrophils are a specific seromarker for this disease entity. They recognize conformational epitopes of proteinase 3 (PR3) from azurophil granules of neutrophil granulocytes. The correlation of PR3-specific antibody titers and disease course suggests that they are an important pathogenic factor for this autoimmune disease. The hypothesis is supported by in vitro experiments demonstrating an interaction of c-ANCA with cytokine primed neutrophils resulting in full activation manifested by degranulation and respiratory burst. It has been shown that c-ANCA can also directly induce the loss of endothelial barrier functions. However, direct evidence for the pathogenic potential of c-ANCA in vivo has not been published yet. The central aim of this study is to clarify the role of c-ANCA in WG. Since antibodies directed against human PR3 do not crossreact with the murine homolog, mPR3-specific antibodies were necessary to provide direct proof for c-ANCA mediated tisssue damage in a murine disease model. Hence, sufficient amounts of recombinant murine PR3 (mPR3) were necessary to generate mPR3 specific murine antibodies. Several attempts have been made to produce recombinant PR3 in prokaryotic and eukaryotic host systems. But conformational epitopes recognized by c-ANCA are not well preserved on recombinant PR3 derived from E. coli, P. pastoris, or baculovirus-infected insect cells described in the literature so far. While recombinant human PR3 expressed in eukaryotes is well recognized by c-ANCA, the yield of both active human and murine PR3 generated in eukaryotic expression systems is very low. To obtain sufficient amounts of correctly folded recombinant murine proteinase 3 (rmPR3) for multiple immunizations of PR3/NE-deficient mice, rmPR3 was produced as inclusion body material in E. coli as a catalytically inactive precursor molecule. After in vitro refolding the N-terminal propeptide was removed by limited proteolysis with the dipeptidylaminopeptidase cathepsin C yielding catalytically active enzyme. Due to its catalytic activity that could be inhibited by the physiologic inhibitor of human PR3, α1-antitrypsin, but not by secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI), the recombinant material was assumed to harbour the correct conformation after refolding. To test, if anti-rmPR3 antibodies were sufficient to induce symptoms characteristic for WG, anti-PR3 antiserum was generated by immunization of PR3/neutrophil elastase (NE)-deficient mice with recombinant, refolded mPR3 or its zymogen. Specificity of the obtained sera was confirmed by ELISA, Western Blotting and indirect immunofluorescence. Moreover, antisera bound to the membranes of primed murine neutrophils as determined by flow cytometry. The generated antisera thus fulfilled the criteria defining c-ANCA positive sera of WG patients with respect to antigen specificity. If anti-PR3 antibodies are sufficient to induce symptoms characteristic for WG, transfer of antiserum to wildtype mice should induce vasculitis and/or glomerulonephritis. By repetitive intravenous injection of antiserum from immunized mice a persisting antibody titer was generated in naïve wild type mice over a treatment period of 10 weeks. Lung and kidney of these mice were analyzed histologically but neither granuloma or vasculitis were found in the lungs nor glomerulonephritis or vasculitis was observed in the kidneys. This result suggests that c-ANCA alone are not sufficient to induce WG symptoms in the mouse. Our initial observations were not surprising since the current hypothetical concept of c-ANCA-induced vasculitis implies that a primary inflammatory stimulus provided by cytokines like TNF alpha is required for the target antigen to be expressed on the plasma membrane of neutrophils. Exposure of the target antigen enables the binding of c-ANCA and subsequently triggers neutrophil activation. Consequently, this model, that was primarily deduced from in vitro experiments, was adapted to a model of local inflammation in the mouse: A mild inflammation was induced by repetitive local injection of TNF alpha into the skin. This inflammatory reaction increased significantly in the presence of rmPR3-antibodies. Our experimental data thus confirm the current concept that ascribes a pathogenic potential to c-ANCA. A second aspect adressed in this work is the contribution of the two neutrophil serine proteases NE and PR3 to the generation of inflammatory processes. With respect to the mechanisms involved in the pathogenesis of WG, NE and PR3 may be of particular importance due to their ability to degrade extracellular matrix proteins, induction of apoptosis in endothelial cells, and the regulation of inflammatory processes by a variety of mechanisms. A local reverse passive Arthus reaction (RPA) was chosen as a model of a type III hypersensitivity reaction to reveal quantitative differences of inflammation in PR3/NE-deficient mice and congenic wild type mice. Wild type mice reacted significantly stronger than PR3/NE-deficient mice as determined by examination of local edema and hemorrhage intensity. It remains to be determined if the observed phenotype in vivo reveals a concerted effect of both serine proteases or if deficiency of one of the proteases alone accounts already for this phenotype. Experimental data presented in this work are consistent with the hypothesis that PR3 and NE may directly interact: When recombinant mPR3 was incubated with hNE, a cleavage of rmPR3 was observed that is apparently associated with changes in enzymatic activity. The physiologic relevance of this finding has to be defined in further studies. In summary, this work adds to the current understanding of the role of PR3 in WG: PR3 is not only the relevant autoantigen whose interaction with c-ANCA contributes to the fatal outcome of the disease but also contributes together with neutrophil elastase to tissue damage by its lytic activity and pleiotropic effects on inflammatory reactions.
KW  - Granuloma gangraenescens
KW  - Leukozytenelastase
KW  - Autoantikörper
KW  - Neutrophiler Granulozyt
KW  - Wegener'sche Granulomatose
KW  - Proteinase 3
KW  - Serinprotease
KW  - vasculitis
KW  - ANCA
KW  - rekombinante Proteinexpression
KW  - Autoimmunität
KW  - Wegener's granulomatosis
KW  - Proteinase 3
KW  - serine protease
KW  - vasculitis
KW  - ANCA
KW  - recombinant protein expression
KW  - autoimmunity
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3133
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bornhorst, Ralf
T1  - Das bayerische Insolvenzrecht im 19. Jahrhundert und der Einfluß Bayerns auf das Entstehen der Reichskonkursordnung von 1877
T1  - The Bavarian insolvency law of the 19th century and the influence of Bavaria on the german "Reichskonkursordnung" of 1877
N2  - Das Werk stellt zunächst das bayerische Insolvenzrecht des 19. Jahrhunderts dar. Der Autor untersucht dann anhand historischer Quellen aus der Zeit der Gründung des deutschen Kaiserreichs, welchen Einfluß Bayern - als nach Preußen seinerzeit wohl mächtigster Bundesstaat - im Rahmen der Rechtsvereinheilichung auf dem Gebiet des Konkursrechts geltend machen konnte. Dabei wird der Verlauf der Gesetzesberatungen unter Bezugnahme auf die in den Archiven lagernden Materialien unter juristischen und rechtspolitischen Gesichtspunkten näher beleuchtet. Schließlich gibt der Verfasser einen kurzen Überblick über die Auswirkungen einiger von Bayern unterstützten Regelungen für die Rechtspraxis der Folgezeit. Er zeigt außerdem noch auf, inwieweit "bayerische Ideen" Eingang in das aktuell in Deutschland geltende Insolvenzrecht gefunden haben.
KW  - Bayern
KW  - Insolvenzrecht
KW  - Geschichte 1877
KW  - Insolvenzrecht
KW  - Bayern
KW  - Konkursordnung
KW  - Reichskonkursordnung
KW  - insolvency law
KW  - Bavaria
KW  - bankruptcy law
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-2055
ER  -