TY  - THES
A1  - Kupfer, Tobias Johannes
T1  - Die funktionelle Bedeutung des beta-1-Integrins bei der Entwicklung einer kardialen Hypertrophie und Insuffizienz am konditionalen Knock-Out-Mausmodell
T1  - The role of beta-1-Integrin in the development of cardiac hypertrophy and heart failure in conditional knock out mice
N2  - Integrine sind heterodimere, transmembranöse, ubiquitär vorkommende Glycoproteinrezeptoren, die aus einer alpha und einer beta Untereinheit bestehen und die Extrazellulärmatrix über verschiedene Signalwege mit dem Zytoskelett verbinden. In dieser Arbeit wurde die funktionelle Bedeutung des beta-1-Integrins bei der Entwicklung einer kardialen Hypertrophie und Insuffizienz am herzspezifischen konditionalen beta-1-Integrin Knock Out Mausmodell mit morphologischen, histologischen, echokardiographischen, proteinanalytischen und immunhistochemischen Essungen und Methoden untersucht. Hämodynamische Druckbelastung des Myokards ausgelöst durch transversales Aortic Banding führte bei den Knock Out Tieren verglichen mit Kontrolltieren zu folgenden Ergebnissen: erhöhte postoperative Mortalität, Reduktion der linksventrikulären Hypertrophie und Kontraktilität, Reduktion der Src-Aktivität bei unveränderter FAK-Aktivität sieben Tage postoperativ, sowie Reduktion der Erk 1/2 und P38 MAP Kinase Aktivität zwei, aber nicht sieben Tage postoperativ. Immunhistochemisch konnten das beta-1-Integrin, FAK und Src in der Kardiomyozytenmembran, im Gefäßendothel und teilweise in den Disci Intercalares nachgewiesen werden. Die enorme Bedeutung des beta-1-Integrins bei der Hypertrophieentstehung konnte somit bei Mäusen in vivo gezeigt werden. Für ein vollkommenes Verständnis der molekularen Zusammenhänge im hypertrophierenden Myokard bedarf es allerdings noch weiterer intensiver Forschung.
N2  - Integrins are heterodimeric transmembrane receptors composed of alpha and beta subunits. They link the extracellular matrix to the cytoskeleton by activating many intracellular signaling pathways. In this work, the role of the beta-1-Integrin in mediating cardiac hypertrophy was examined by using heart specific conditional beta-1-Integrin knock out mice and performing morphologic, histological, echokardiographic, western blotting and immunohistochemical methods and measurements. Hemodynamic pressure overload of the myocardium, induced by transverse aortic banding, led to the following results in Knock Out mice compared to the control group: Increased mortality after surgery, reduced left ventricular hypertrophy and contractility, reduced Src activity and unaltered FAK activity seven days after surgery, as well as reduced Erk 1/2 und P38 MAPK activity two but not seven days after surgery. In frozen tissue sections the beta-1-Integrin, FAK and Src have been detected in the cell membrane and partially at inter-calated discs of the cardiac myocytes, as well as in endothelial cells. As a conclusion, the enormous importance of the beta-1-Integrin in the development of cardiac hypertrophic growth could be shown in mice in vivo, but for a complete understanding of the molecular mechanisms in the hypertrophying heart, a lot of further investigation is necessary.
KW  - Integrin
KW  - Herzhypertrophie
KW  - konditionale Knock Out Maus
KW  - Myokard
KW  - integrins
KW  - cardiac hypertrophy
KW  - konditional knock out mouse
KW  - myocardium
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22695
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TY  - THES
A1  - Link, Stefanie
T1  - Molekulare Charakterisierung des Filamentösen Hämagglutinins von Bordetella holmesii
T1  - Molecular characterization of the filamentous hemagglutinin of Bordetella holmesii
N2  - Zur Gattung Bordetella zählen derzeit neun verschiedene Arten Gram-negativer Bakterien. Der strikt humanpathogene Keim B. pertussis ist der Erreger des Keuchhustens und stellt das wohl wichtigste Mitglied der Gattung dar. B. holmesii gehört zu den sogenannten neuen Bordetella-Arten und wurde 1995 erstmals von Weyant et al. beschrieben. In den letzten Jahren gewann B. holmesii als humanpathogener Keim, der Keuchhusten-ähnliche Erkrankungen verursacht, zunehmend an Bedeutung. Mit Ausnahme des BvgAS-Systems (Gerlach et al., 2004) konnten in B. holmesii bislang keine für die „klassischen“ Bordetella-Arten bekannten Virulenzfakoren nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein zum Filamentösen Hämagglutinin homologer Faktor in B. holmesii identifiziert. Der fhaB-Locus aus B. holmesii unterscheidet sich deutlich von dem der anderen Bordetella-Arten, da die fhaB-Sequenz in B. holmesii (fhaBBH) stromaufwärts von einem putativen Membranprotein und stromabwärts von einem IS1001-ähnlichen IS-Element flankiert wird. Sowohl auf DNA- als auch auf Proteinebene weist das fhaBBH-Gen die größte Ähnlichkeit zu dem fhaB-Homolog aus B. avium auf, was die Vermutung bestärkt, dass B. holmesii phylogenetisch im Umfeld von B. avium anzusiedeln ist. Durch in silico-Analysen der FhaBBH-Aminosäuresequenz konnte eine N-terminale Signalpeptiddomäne sowie eine TPS-Domäne identifiziert werden. Dies lässt vermuten, dass FHABH an die bakterielle Oberfläche transportiert und möglicherweise sekretiert wird. Anhand von in silico-Analysen wurde zudem ein KGD-Motiv, nicht jedoch eine Heparinsulfat- und eine Kohlenhydratbindedomäne im FhaBBH identifiziert. Das KGD-Motiv könnte das RGD-Motiv im FHA der „klassischen“ Bordetella-Arten bei der Erkennung von Rezeptoren ersetzen. In Zellkultur-Experimenten konnte die Adäsionsfähigkeit von B. holmesii G7702 an A549-Zellen nachgewiesen werden. Eine fhaB-Deletionsmutante des entsprechenden Stammes zeigte dagegen eine signifikant niedrigere Adhäsionsrate an die menschlichen Lungenepithelzellen. Somit konnte gezeigt werden, dass FHA in B. holmesii eine Rolle als Adhäsionsfaktor spielt. Die im Vergleich zum Wildtyp stark verringerte Adhäsionsrate der bvgA-Mutante von B. holmesii G7702 lässt zudem auf die Beteiligung weiterer Adhäsionsfaktoren an der Wirtszelladhäsion in B. holmesii und deren Regulation durch das BvgAS-Systems schließen. Die Regulationsstudien haben gezeigt, dass die fhaB-Transkription in B. holmesii über zwei konstitutiv aktive Promotoren und einen bvg-abhängigen Promotor erfolgt. In vitro ist phosphoryliertes BvgABH in der Lage, spezifisch an die fhaB-upstream-Region aus B. holmesii zu binden. Innerhalb der fhaBBH-upstream-Region wurden drei putative BvgA-Bindestellen BS2-4 identifiziert, die Ähnlichkeiten zu inverted repeat-Anordnungen der BvgA-Konsensussequenz 5’- T/A T T C C/T T A -3’ aufweisen. Basierend auf den Ergebnissen der in vitro-Binde- und in vivo-Expressionsstudien zur Charakterisierung der einzelnen putativen BvgABH-Bindestellen wird ein Modell für die BvgABH-Bindung innerhalb des fhaB-Promotors in B. holmesii vorgeschlagen. Demnach wird zunächst die primäre BvgABH-Bindestelle BS2 mit der höchsten Affinität von BvgABH-P gebunden, wobei für BvgABH-P eine Dimerisierung angenommen wird. Anschließend bindet ein zweites BvgABH-P-Dimer an die als sekundäre Bindestelle bezeichnete BS3-Region, die sich stromabwärts von BS2 befindet. Eine möglicherweise darauf folgende unspezifische Anlagerung von zwei weiteren BvgABH-P-Dimeren an den 37 bp großen DNA-Abschnitt zwischen BS2 und BS3 ist, ebenso wie die Besetzung der niedrigaffinen Bindestelle BS4 durch ein weiteres BvgABH-P-Dimer, hauptsächlich auf kooperative Protein-Protein-Wechselwirkungen zurückzuführen. Das an BS4 gebundene BvgABH-P-Dimer befindet sich am weitesten stromabwärts und könnte zusammen mit der RNA-Polymerase die Initiation der Transkription gewährleisten. Ergebnisse aus den in vitro-Bindestudien sowie die unterschiedliche Zusammensetzung und Anordnung der putativen BvgA-Bindestellen der fhaB-Promotoren aus B. holmesii und B. pertussis deuten auf eine unterschiedliche Regulation dieser beiden Promotoren hin. So scheint der fhaB-Promotor aus B. holmesii, im Vergleich zum fhaB-Promotor aus B. pertussis, erst bei höheren Konzentrationen an phosphoryliertem BvgA gebunden und somit aktiviert zu werden. In B. holmesii wird vermutlich die konstitutive FHA-Synthese nach BvgAS-Stimulation durch die bvg-abhängige fhaBBH-Expression unterstützt, um eine erfolgreiche Infektion des Wirtes zu gewährleisten.
N2  - The Bordetella genus which are Gram-negative bacteria include nine species. The most important member of this genus is Bordetella pertussis, a strictly human pathogen and the agent of whooping cough. B. holmesii belongs to the so-called new Bordetella species and has been described for the first time in 1995 by Weyant et al.. Over time it has emerged as an important pathogen, which can cause pertussis-like disease in humans. Except for the bvgAS locus no “classical” virulence factors have been detected in B. holmesii so far. Here it was possible to identify a fhaB-homologous gene in B. holmesii G7702 (fhaBBH). The fhaBBH upstream region was found to contain an open reading frame, orfMP, encoding an putative membrane protein, which is also present in B. bronchiseptica and B. parapertussis. An IS1001-like IS element is located downstream of fhaB in B. holmesii (Karin Schmitt, personal communication). Thus the fhaB locus of B. holmesii exhibits significant differences compared to that of the B. bronchiseptica cluster and the other “new” Bordetella species. Sequence alignments indicated, that fhaB of B. holmesii is most similar to the homologue of B. avium on DNA as well as on protein level. This suggests a phylogenetic position of B. holmesii near B. avium. FhaBBH contains an N-terminal signal peptide domain, which in general is necessary for the sec-depending transport of proteins through the cytoplasmic membrane. Furthermore, a so-called TPS domain could be identified inside the FhaB of B. holmesii, suggesting the transport of FHABH to the bacterial surface and possibly secretion. Sequence analysis of FhaBBH also revealed a KGD motif, but no heparin binding and no carbohydrate binding site could be identified. Possibly the KGD motif could replace the RGD motif of “classical” FHA in receptor recognition. Cell culture experiments demonstrated that B. holmesii G7702 is able to adhere to A549 cells and that filamentous haemagglutinin plays a role as adhesion factor in B. holmesii. Thus the strain B. holmesii G7702 fhaB-, in which fhaBBH is deleted, exhibited a significantly lower adhesion rate compared to the wildtype strain. Furthermore, for the strain B. holmesii G7702 bvgA::kan, which cannot produce BvgA, a significant lower adhesion rate compared to B. holmesii G7702 and B. holmesii G7702 fhaB- could be observed. This leads to the assumption that fhaB expression in B. holmesii depends on BvgASBH. The adhesion behaviour of B. holmesii G7702 bvgA::kan also shows that in addition to FHA other adhesion factors, which are presumably regulated by the BvgASBH system, seem to be involved in host cell adhesion of B. holmesii. The regulation studies indicated, that fhaB transcription in B. holmesii can occur from three different promotors, two of which are constitutive (P1 and P2) and one which is under the control of the BvgASBH system (P3). In vitro, the phosphorylated form of BvgABH is able to bind to the fhaB upstream region of B. holmesii specifically. Inside the fhaB upstream region of B. holmesii, three putative BvgABH binding sites could be identified. These regions, named BS2-4, exhibit similarities to “inverted repeat” structures of the BvgA consensus sequence 5’- T/A T T C C/T T A -3’. Based on the in vitro and in vivo results concerning the characterization of the putative BvgABH binding sites, a model for BvgABH binding inside the fhaBBH upstream region was developed. According to that, BvgABH-P binds as a dimer first to the primary binding site BS2 with a high affinity. After that a second BvgABH-P dimer binds to BS3 inside the secondary binding region, which is located downstream of BS2. A possibly subsequent unspecific binding of two additional BvgABH-P dimers to the region between BS2 and BS3 and the occupation of BS4 results exclusively from cooperative protein-protein interactions. The BvgABH-P dimer, which binds to BS4, is located downstream and presumably interacts with the RNA polymerase in order to initiate fhaBBH transcription. Results from in vitro binding studies as well as the divergent structure and localisation of BvgA binding sites inside the fhaB promotors of B. holmesii and B. pertussis suggest a differential regulation of these two promotors. For activation of fhaB promotor of B. holmesii, higher concentrations of phosphorylated response regulator seem to be necessary compared to that for fhaB promotor activation in B. pertussis. Presumably in B. holmesii the constitutive fhaBBH expression is supported by the bvg-dependent fhaBBH expression as a result of a BvgASBH stimulating signal in order to guarantee successful infection of the host.
KW  - Bordetella
KW  - Adhäsine
KW  - Molekularbiologie
KW  - Bordetella holmesii
KW  - Filamentöses Hämagglutinin
KW  - BvgAS-System
KW  - Bordetella holmesii
KW  - filamentous hemagglutinin
KW  - bvgAS system
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23049
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TY  - THES
A1  - Adelhardt, Melanie
T1  - Einfluß der Dialysetherapie auf den Genomschaden von Nierenpatienten in einer prospektiven Studie
T1  - Effect of different treatment modalities on genomic damage of end-stage renal failure patients
N2  - Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz haben im Vergleich zur Normalbevölkerung eine deutlich erhöhte Inzidenz maligner Erkrankungen. Frühere Untersuchungen zeigten, dass periphere Blutlymphozyten dieser Patienten einen höheren genetischen Schaden aufweisen, wodurch das Risiko einer malignen Entartung steigt. In dieser Arbeit wurde der genetische Schaden mithilfe zweier Testverfahren, Comet Assay und Mikrokerntest, untersucht. Es handelte sich um eine prospektive Studie mit zwei Patientenkollektiven. Die erste Gruppe bestand aus Patienten, die aufgrund einer terminalen Niereninsuffizienz innerhalb der nächsten Monate eine Dialysetherapie mittels konventioneller Hämodialyse beginnen mußten. Die zweite Gruppe bildeten Dialysepatienten, die im Verlauf von konventioneller Dialyse auf Hämodiafiltration umgestellt wurden. Bei allen Patienten wurde der genetische Schaden der peripheren Blutlymphozyten in den Monaten vor und nach Therapiebeginn bzw. Therapieumstellung regelmäßig untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass 4 der 10 Prädialysepatienten nach Beginn der Dialyse einen niedrigeren genetischen Schaden hatten, 2 Patienten hatten unterschiedliche Werte in Comet Assay und Mikrokerntest und bei 2 Patienten ergab sich im Verlauf eine höhere DNA-Schädigung. Die verbliebenen 2 Patienten mußten aufgrund einer konstant bleibenden Niereninsuffizienz nicht mit der Dialysetherapie beginnen. Bei Zusammenfassung aller Einzelwerte zeigte sich, dass das Kollektiv der Prädialysepatienten insgesamt vom Beginn der Behandlung profitiert hat. In der Gruppe der Dialysepatienten hatte 2 von 7 Patienten nach Umstellung auf Hämodiafiltration eine geringere DNA-Schädigung, 2 Patienten zeigten unterschiedliche Ergebnisse im Comet Assay und Mikrokerntest und 2 weitere Patienten wiesen eine höheren genetischen Schaden in den Lymphozyten auf. Ein Patient konnte bei fehlenden Vorwerten nicht berücksichtigt werden. Im Gruppenvergleich zeigte sich für alle Dialysepatienten ein gleichbleibender DNA-Schaden, gemessen mithilfe des Comet Assays bei leicht erhöhten Mikrokernraten. Jedoch hatte sich die Zellproliferation ebenfalls etwas verbessert. Zusammenfassend ergibt sich somit in beiden Gruppen kein eindeutiges Ergebnis, woraus neue Therapieempfehlungen für Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz abzuleiten wären. Um weiter Einflußvariablen auf die Höhe des genetischen Schadens festzustellen, sind weiter Untersuchungen mit größeren Patientenkollektiven erforderlich.
N2  - Patients with end-stage renal disease show a significant higher incidence for cancer compared to the average population. Former studies revealed increased genomic damage – associated with higher risk for malignant transformation – in peripheral blood lymphocytes of these patients. This study investigated the genomic damage by micronucleus frequency and by comet assay analysis. It was set up as a longitudinal study with two groups of patients. The first group includes patients with end-stage renal disease to begin dialysis therapy within the next months. The second group consisted of patients to be treated with conventional hemodialysis, who switched to hemodiafiltration. The genomic damage in the peripheral blood lymphocytes was measured regularly in the months before and after changing the treatment. Our results show, that 4 out of 10 conventionally treated patients had a lower genomic damage. 2 patients showed different results in comet assay analysis and micronucleus frequency and 2 patients revealed an increased genomic damage. The remaininge patients did not need dialysis therapy due to the stable course of their renal disease. The results of all these patients together implicate a reduction of the genomic damage after beginning the dialysis therapy. The group of patients switching from hemodialysis to hemodiafiltration showed following results: 2 patients had lower genomic damage, 2 patients presented different findings in micronucleus frequency and comet assay analysis, whereas the last 2 patients had even an increased genomic damage. One patient had to be excluded due to insufficient data acquired before changing treatment. In this group the comet assay delivered no significant changes in the genomic damage whereas the micronucleus frequency increased slightly. In conclusion there are no consistent findings to set up new therapy standards for patients with end-stage renal disease. Further investigations with more patients are needed to find out more variables influencing the genomic damage.
KW  - Hämodialyse
KW  - Hämodiafiltration
KW  - Genomschaden
KW  - Comet Assay
KW  - Mikrokerntest
KW  - hemodialysis
KW  - hemodiafiltration
KW  - genomic damage
KW  - comet assay analysis
KW  - micronucleus frequency
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23123
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TY  - THES
A1  - Milbrandt, Jens
T1  - Performance Evaluation of Efficient Resource Management Concepts for Next Generation IP Networks
T1  - Effiziente Konzepte und Leistungsbewertung zum Ressourcen Management in zukünftigen IP Netzen
N2  - Next generation networks (NGNs) must integrate the services of current circuit-switched telephone networks and packet-switched data networks. This convergence towards a unified communication infrastructure necessitates from the high capital expenditures (CAPEX) and operational expenditures (OPEX) due to the coexistence of separate networks for voice and data. In the end, NGNs must offer the same services as these legacy networks and, therefore, they must provide a low-cost packet-switched solution with real-time transport capabilities for telephony and multimedia applications. In addition, NGNs must be fault-tolerant to guarantee user satisfaction and to support business-critical processes also in case of network failures. A key technology for the operation of NGNs is the Internet Protocol (IP) which evolved to a common and well accepted standard for networking in the Internet during the last 25 years. There are two basically different approaches to achieve QoS in IP networks. With capacity overprovisioning (CO), an IP network is equipped with sufficient bandwidth such that network congestion becomes very unlikely and QoS is maintained most of the time. The second option to achieve QoS in IP networks is admission control (AC). AC represents a network-inherent intelligence that admits real-time traffic flows to a single link or an entire network only if enough resources are available such that the requirements on packet loss and delay can be met. Otherwise, the request of a new flow is blocked. This work focuses on resource management and control mechanisms for NGNs, in particular on AC and associated bandwidth allocation methods. The first contribution consists of a new link-oriented AC method called experience-based admission control (EBAC) which is a hybrid approach dealing with the problems inherent to conventional AC mechanisms like parameter-based or measurement-based AC (PBAC/MBAC). PBAC provides good QoS but suffers from poor resource utilization and, vice versa, MBAC uses resources efficiently but is susceptible to QoS violations. Hence, EBAC aims at increasing the resource efficiency while maintaining the QoS which increases the revenues of ISPs and postpones their CAPEX for infrastructure upgrades. To show the advantages of EBAC, we first review today’s AC approaches and then develop the concept of EBAC. EBAC is a simple mechanism that safely overbooks the capacity of a single link to increase its resource utilization. We evaluate the performance of EBAC by its simulation under various traffic conditions. The second contribution concerns dynamic resource allocation in transport networks which implement a specific network admission control (NAC) architecture. In general, the performance of different NAC systems may be evaluated by conventional methods such as call blocking analysis which has often been applied in the context of multi-service asynchronous transfer mode (ATM) networks. However, to yield more practical results than abstract blocking probabilities, we propose a new method to compare different AC approaches by their respective bandwidth requirements. To present our new method for comparing different AC systems, we first give an overview of network resource management (NRM) in general. Then we present the concept of adaptive bandwidth allocation (ABA) in capacity tunnels and illustrate the analytical performance evaluation framework to compare different AC systems by their capacity requirements. Different network characteristics influence the performance of ABA. Therefore, the impact of various traffic demand models and tunnel implementations, and the influence of resilience requirements is investigated. In conclusion, the resources in NGNs must be exclusively dedicated to admitted traffic to guarantee QoS. For that purpose, robust and efficient concepts for NRM are required to control the requested bandwidth with regard to the available transmission capacity. Sophisticated AC will be a key function for NRM in NGNs and, therefore, efficient resource management concepts like experience-based admission control and adaptive bandwidth allocation for admission-controlled capacity tunnels, as presented in this work are appealing for NGN solutions.
N2  - In meiner Dissertation zum Thema “Performance Evaluation of Efficient Resource Management Concepts for Next Generation IP Networks” werden im Wesentlichen zwei miteinander verwobene Konzepte zur effizienten Nutzung von Übertragungsressourcen in zukünftigen IP Netzen untersucht. Das Management solcher Ressourcen ist zur Unterstützung qualitativ hochwertiger Netzdiensten (z.B. IP Telephonie, IP TV, etc.) in Zukunft unabdingbar. Gegenwärtig werden diese Dienste durch den Einsatz hoher Übertragungskapazitäten (engl. capacity overprovisioning) in den IP Breitbandnetzen ermöglicht. Um in Spitzenlastzeiten die Qualität der Dienste aufrecht zu erhalten, sind die Bandbreiten derart hoch angesetzt, dass unter normalen Umständen die Ressourcen nur sehr schwach ausgelastet sind (im Bereich zwischen 10 und 30 Prozent). Diese Überdimensionierungslösung ist einfach zu realisieren aber auch sehr kostenintensiv, ineffizient und vor allem nicht (zukunfts-)sicher, da bei ständig steigendem Bandbreitenbedarf, die Netzkapazitäten häufig angepasst werden müssen. Eine Effizienzsteigerung bei der Ressourcennutzung in heutigen Kommunikationsnetzen ist daher ein wichtiges Kriterium für die Wirtschaftlichkeit zukünftiger IP Netze. Erreicht werden kann dies mit den Mitteln der Netzzugangskontrolle (engl. admission control, kurz AC), welche bereits in verschiedenen Formen entwickelt, untersucht und teilweise auch in heutigen IP Netzen realisiert ist. Die AC stellt eine vergleichsweise komplexe Lösung zur Aufrechterhaltung der Dienstgüte in IP Netzen dar. Daher sind einfache und effiziente Mechanismen/Automatismen zur Durchführung der AC gefordert, um deren Einsatz an Stelle der Überdimensionierung zu rechtfertigen. Den zuvor genannten Forderungen nach effizienter Ressourcennutzung entsprechend stellt der erste Hauptbeitrag der Dissertation einen neuen Ansatz zur AC dar, die so genannte erfahrungsbasierte Netzzugangskontrolle (engl. experience-based admission control, kurz EBAC). Gegenüber den existierenden alternativen, d.h. parameter- oder mess-basierten Verfahren der AC zeichnet sich die EBAC durch effiziente Ressourcennutzung und begünstigt gleichzeitig die Aufrechterhaltung der Dienstgüte. Die genaue Funktionsweise der EBAC und die simulative Leistungsuntersuchung sind in der Dissertation nachzulesen. Der zweite Themenschwerpunkt der Dissertation greift eine tunnel-basierte Netzarchitektur auf und präsentiert mit deren Hilfe eine neue Methode zur Bewertung verschiedener Bandbreitenallokationsstrategien in Kombination mit AC. Die neue Bewertungsmethode wird zwar anhand einer speziellen tunnel-basierten AC untersucht, lässt sich aber auf alle Arten so genannter budget-basierter AC anwenden. Bei der konventionellen Leistungsbewertung verschiedener AC-Systeme dienen abstrakte Blockierungswahrscheinlichkeiten als Leistungsmaß. Im Gegensatz hierzu, bewertet die neue Methode die Leistung eines AC-Systems anhand des zugehörigen Bandbreitenbedarfs in Abhängigkeit verschiedener Einflussfaktoren, z.B. der avisierten Blockierwahrscheinlichkeit des AC-Systems, der Verkehrszusammensetzung, des Verkehrsvolumens, der Verkehrsdynamik und vor allem der angewandten Bandbreitenallokationsstrategie. In zukünftigen IP Netzen müssen die Ressourcen zur Datenübertragung besser verwaltet und kontrolliert werden. Zugelassener Verkehr mit hohen Dienstgüteanforderungen muss exklusiv Bandbreite zugewiesen werden, um die geforderte Dienstgüte garantieren zu können. Um dieses Ziel zu erreichen werden robuste und effiziente Konzepte zum Management von Netzressourcen benötigt. Intelligenter Netzzugangskontrolle wird eine Schlüsselfunktion in zukünftigen IP Netzen zukommen. Die in dieser Dissertation vorgestellten, effizienten Ressourcenmanagementkonzepte „erfahrungsbasierte Netzzugangskontrolle“ und „adaptive Bandbreitenallokation in zugangskontrollierten Kapazitätstunnel“ tragen zum Erreichen dieses Ziels bei.
T3  - Würzburger Beiträge zur Leistungsbewertung Verteilter Systeme - 01/07 
KW  - Ressourcenmanagement
KW  - Leistungsbewertung
KW  - Rechnernetz
KW  - IP
KW  - Ressourcen Management
KW  - Leistungsbewertung
KW  - zukünftige Kommunikationsnetze
KW  - Resource Management
KW  - Performance Analysis
KW  - Next Generation Networks
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23332
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TY  - THES
A1  - Großmann, Christoph
T1  - DNA-analytische Speziesdiagnostik
T1  - Species identification by RAPD-PCR
N2  - Im Mittelpunkt der Arbeit stand die Optimierung und Etablierung einer random amplified polymorphic DNA-PCR-Anwendung zum zweifelsfreien Nachweis der spurenverursachenden Spezies aus Blut- und Gewebespuren. Hierzu wurden verschiedene Verfahren zur Isolierung und Aufreinigung von DNA aus Spurenmaterial getestet. Die Kombination aus Chelex-100-Extraktion und DNA-Aufreinigung mittels Diatomeen erwies sich als besonders geeignet. Neben dem Hervorbringen einer ausreichend großen Menge an DNA-Material besticht diese Methodik durch einen sehr geringen Zeit- und Kostenaufwand, weshalb ein überaus ökonomisches Arbeiten gewährleistet werden kann. Der Ablauf der eingesetzten RAPD-PCR wurde nach verschiedenen Vorlagen aus der Literatur modifiziert und optimiert, so dass schlussendlich nahezu jede Amplifikation erfolgreich verlief. Im Laufe der Arbeit kamen verschiedene Primer zum Einsatz, wovon Primer I bei allen Spuren menschlicher bzw. tierischer Herkunft ein eindeutiges Ergebnis zu Tage brachte. Primer II konnte erfolgreich zur Differenzierung von verschiedenen Pflanzengeweben eingesetzt werden. Die Darstellung der Amplifizierungsprodukte erfolgte primär mittels einer horizontalen PAGE, woran sich eine hochauflösende Kapillarelektrophorese anschloss. In Einzelfällen kamen sowohl Agarosegelelektrophorese als auch Urea-PAGE zum Einsatz. Die aus der hochauflösenden Kapillarelektrophorese resultierenden Ergebnisse wurden in Datenmaterial umgewandelt und mittels der Software GeneScan ausgewertet. Es wurden Spuren von insgesamt 25 verschiedenen Tierarten, des Menschen sowie Pflanzengewebe untersucht. 22 der 25 untersuchten Tierarten konnte mittels der hochauflösenden Kapillarelektrophorese ein artspezifisches Fragmentmuster zugeordnet werden, ebenso dem Menschen und den unterschiedlichen Pflanzengeweben. Alle Tierarten konnten im Rahmen einer, mit unmarkiertem Primer I durchgeführten PAGE mit Hilfe einer Vergleichsprobe zweifelsfrei identifiziert bzw. differenziert werden. Im Rahmen eines aktuellen Falles von Pferdeschändung konnte die spurenverursachende Spezies mittels der angewendeten Methodik eindeutig als Pony identifiziert werden, womit die Anwendbarkeit des Verfahrens als erwiesen gilt.
N2  - In the centre of the dissertation was the improvement and establishement of a random amplified polymorphic DNA-PCR (RAPD-PCR) for an unequivocal species identification from forensic biological samples (blood stains, tissues, whole blood, hairs, sperm). For this different methods of extracting DNA were tested. The combination of chelex-100-extraction and further purification with diatoms was the best because of very good extracting results combined with small costs and short duration. The used RAPD-PCR protocol was modified and optimized based on different specifications in the literature. Different primers were used. Primer I (ACG ACC CAC G, Lee et al., 1994) was successful in the identification of human and animal samples, Primer II (ACG ACC CAC) was successful in the differentiation of plants. As a control of amplification the PCR products were typed by a high resolution polyacrylamid gel electrophoresis (PAGE) or an agarose gel electrophoresis. All successfully amplified samples were diagrammed with an automated single-capillary genetic analyzer (ABI 310) and the software Genescan. By comparing the RAPD-PCR fingerprints 22 of 25 different species, human and different plants could be identified. Positive and negative controls should be inclouded in each test to get a correct identification.
KW  - RAPD
KW  - PCR
KW  - Speziesidentifikation
KW  - hochauflösende Kapillarelektrophorese
KW  - RAPD
KW  - PCR
KW  - species identification
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23063
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TY  - THES
A1  - Reichert, Johannes Christian
T1  - Osteogene Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen in Kollagen I Hydrogelen und Herstellung eines stammzellbasierten Polycaprolacton-Hydrogel Konstrukts für die Rekonstruktion segmentaler Knochendefekte
T1  - Osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in collagen type I hydrogels and fabrication of a stem cell based polycaprolactone-hydrogel construct for the reconstruction of segmetnal bone defects
N2  - Segmentale Knochendefekte, stellen ein bedeutendes, klinisches Problem mit bisher limitierten, therapeutischen Möglichkeiten dar. Sie schränken nicht nur die Gesundheit und Lebensqualität des Betroffenen ein sondern bringen bei steigender Inzidenz und kostenintensiver Behandlung auch eine gewaltige sozioökonomische Problematik mit sich. Die bisher zur Verfügung stehenden, therapeutischen Mittel wie die Entnahme von autologer Spongiosa aus dem Beckenkamm bergen das Problem der Morbidität an der Entnahmestelle, von persistierender Schmerzsyndromen, von Hypersensitivität, Instabilität des Beckens und Infektionen. Zudem ist die Menge an Knochen, die gewonnen werden kann, limitiert. Allografts sind von einer bedeutend niedrigeren Zellularität, besitzen eine geringere Revaskularisierungsrate sowie eine höhere Resorptionsrate, führen zu einer niedrigeren Knochenformationsrate und gehen mit der Gefahr einer Abstoßungsreaktion einher. Zukünftig könnte das Tissue Engineering als interdisziplinäres Forschungskonzept hier eine entscheidende Rolle spielen. Insbesondere MSZ wird ein großes therapeutisches Potential für die Rekonstruktion von Knochengewebe zugeschrieben. Die vorliegende Studie beschäftigte sich einerseits mit der Frage, ob unter dem Einfluss entsprechender Wachstumsfaktoren humane MSZ aus dem Knochenmark in Kollagen I Hydrogelen zu einer osteogenen Differenzierung und der Produktion mineralisierter, extrazellulärer Matrix angeregt werden können. Zum andern wurde untersucht, ob es möglich ist, ein Konstrukt aus MSZ, einem Kollagen Gel und einem geeigneten Scaffold herzustellen, das sich zur Rekonstruktion segmentaler Knochendefekte eignet. Zunächst wurden MSZ aus dem Knochenmark isoliert und in Monolayerkulturen osteogen differenziert. Die histochemischen Untersuchungen zeigten, dass in osteogenem Differenzierungsmedium kultivierte MSZ in der primären Zellkultur vermehrt mineralisierte Matrix bildeten und ALP exprimierten. In den RT-PCR Analysen konnte eine deutliche Mehrexpression später osteogener Markergene wie Osteokalzin nachgewiesen werden. MSZ, die leicht zu isolieren und zu 53 kultivieren sind, eignen sich demnach gut als Zellen zur Herstellung eines Konstruktes für die Rekonstruktion von segmentalen Knochendefekten. Eingebracht in Kollagen I Hydrogele zeigten die Zellen unter dem Einfluss verschiedener osteogener Differenzierungsbedingungen unterschiedliche Genexpressionsmuster. Nach 42 Tagen Kultur in SZM (Kontrollgruppe) konnte sowohl die Expression osteogener Markergene als auch eine chondrogene Differenzierung nachgewiesen werden. Es konnte eine deutliche Mehrexpression von AGN, Col II und SOX-9, gleichfalls der osteogenen Marker ALP und Cbfa1 gezeigt werden. Ein entsprechendes Bild hatte auch die histologische Aufarbeitung ergeben. Dies könnte auf die Eigenschaften des Kollagen Hydrogels zurückzuführen sein, dem aufgrund seiner Zusammensetzung und biologisch-induktiven Merkmale eine chondrogene Induktion, sogar ohne Wachstumsfaktoren, zugeschrieben wird. In der mit BMP- 2 differenzierten Gruppe zeigte sich eine deutliche Zunahme der Expression der chondrogenen Markergene, wie Col II und SOX-9. Auch die osteogenen Marker wie ALP, Cbfa1 und OC waren etwas stärker exprimiert. Den Ergebnissen nach zu schließen begünstigte BMP-2 bei der Kultivierung von MSZ in Kollagen I Hydrogelen in vitro eine eher chondrogene Differenzierung. Zumindest in Kombination mit Kollagen I Hydrogelen scheint daher BMP-2 als osteogener Wachstumsfaktor bei der Herstellung stammzellbasierter Konstrukte für den Knochenersatz weniger geeignet. Nach Kultur in osteogenem Medium konnte gegenüber der SZM Gruppe eine deutliche Mehrexpression aller getesteten, osteogenen Marker, insbesondere auch von Cbfa1 und OC, nachgewiesen werden. Allerdings zeigte sich auch bei den chondrogenen Markergenen wie Col II eine geringe Zunahme der Genexpression. Das osteogene Medium induzierte demnach MSZ in Kollagen I Gelen vorwiegend eine osteogene Differenzierung. Entsprechend konnte in den histologischen Untersuchungen die Bildung einer mineralisierten, extrazellulären Matrix nachgewiesen werden. Weiterhin konnte im Rahmen dieser Arbeit in vitro aus einem Kollagen I Gel, MSZ und einem PCL-Scaffold ein Konstrukt hergestellt werden, das die Regeneration segmentaler Knochendefekte positiv beeinflussen könnte. Es zeigte sich ein gutes Bonding an der Grenzfläche zwischen Kollagen Gel und 54 PCL-Scaffold. Das Kollagen Gel hatte die makroporösen und mikroporösen Freiräume des Scaffolds komplett ausgefüllt, wodurch eine homogene Verteilung der MSZ innerhalb des Scaffolds erreicht werden konnte.
N2  - Osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in collagen type I hydrogels and fabrication of a stem cell base polycaprolactone-hydrogel construct for the reconstruction of segmetnal bone defects
KW  - Osteogene Differenzierung
KW  - mesenchymale Stammzelle
KW  - Polycaprolacton
KW  - Knochendefekt
KW  - osteogenic differentiation
KW  - stem cell
KW  - polycaprolactone
KW  - bone defect
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23274
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TY  - THES
A1  - Stölting, Nathalie
T1  - Lebensqualität bei herzinsuffizienten Patienten - Eine Untersuchung zum Einfluss der Schwere der Herzinsuffizienz, des Geschlechts und des Alters auf die Lebensqualität
T1  - Quality of life in patients with heart failure - An analysis about the impact of gravity of heart failure, gender, and age on quality of life
N2  - In dieser Studie ist der Einfluss der Schwere der Herzinsuffizienz, des Geschlechts und des Alters auf die Lebensqualität herzinsuffizienter Patienten untersucht worden.
N2  - In this study the impact of gravity of heart failure, gender and age on quality of life in patients with heart failure was analysed.
KW  - Lebensqualität
KW  - Herzinsuffizienz
KW  - Alter
KW  - Geschlecht
KW  - Quality of Life
KW  - Heart Failure
KW  - Age
KW  - Gender
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23253
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TY  - THES
A1  - Zeiner, Jörg
T1  - Noncommutative Quantumelectrodynamics from Seiberg-Witten Maps to All Orders in Theta
T1  - Nicht-kommutative Quantenelektrodynamik von Seiberg-Witten Abbildungen in allen Ordnungen in Theta
N2  - The basic question which drove our whole work was to find a meaningful noncommutative gauge theory even for the time-like case ($\theta^{0 i} \neq 0$). In order to be able to tackle questions regarding unitarity, it is not sufficient to consider theories which include the noncommutative parameter only up to a finite order. The reason is that in order to investigate tree-level unitarity or the optical theorem in loops one has to know the behavior of the noncommutative theory for center-of-mass energies much greater than the noncommutative scale. Therefore an effective theory, that is by construction only valid up to the noncommutative scale, isn't sufficient for our purpose. Our model is based on two fundamental assumptions. The first assumption is given by the commutation relations \eqref{eq:ncalg}. This led to the Moyal-Weyl star-product \eqref{eq:astproduct2} which replaces all point-like products between two fields. The second assumption is to assume that the model built this way is not only invariant under the noncommutative gauge transformation but also under the commutative one. In order to obtain an action of such a model one has to replace the fields by their appropriate \swms. We chose the gauge fixed action \eqref{eq:actioncgf} as the fundamental action of our model. After having constructed the action of the NCQED including the {\swms} we were confronted with the problem of calculating the {\swms} to all orders in $\tMN$. By means of \cite{bbg} we could calculate the {\swms} order by order in the gauge field, where each order in the gauge field contains all orders in the noncommutative parameter (\cf chapter \ref{chapter:swms}). By comparing the maps with the result we obtained from an alternative ansatz \cite{bcpvz}, we realized that already the simplest {\swm} for the gauge field is not unique. In chapter \ref{chapter:ambiguities} we examined this ambiguity, which we could parametrised by an arbitrary function $\astf$. The next step was to derive the Feynman rules for our NCQED. One finds that the propagators remain unchanged so that the free theory is equal to the commutative QED. The fermion-fermion-photon vertex contains not only a phase factor coming from the Moyal-Weyl star-product but also two additional terms which have their origin in the \swms. Beside the 3-photon vertex which is already present in NCQED without {\swms} and which has also additional terms coming from the \swms, too, one has a contact vertex which couples two fermions with two photons. After having derived all the vertices we calculated the pair annihilation scattering process $e^+ e^- \rightarrow \gamma \gamma$ at Born level. By choosing the parameter $\kggg = 1$ (\cf section \ref{sec:represent}), we found that the amplitude of the pair annihilation process becomes equal to the amplitude of the NCQED without \swms. This means that, at least for this process, the NCQED excluding {\swms} is only a special case of NCQED including \swms. On the basis of the pair annihilation process, we afterwards investigated tree-level unitarity. In order to satisfy the tree-level unitarity we had to constrain the arbitrary function $\astf$. We found that the series expansion of $\astf$ has to start with unity. In addition, the even part of the function must not increase faster than $s^{-1/2} \log(s)$ for $s \rightarrow \infty$, whereas the odd part of the $\astf$-function can't be constrained, at least by the process we considered. By assuming these constrains for the $\astf$-function, we could show that tree-level unitarity is satisfied if one incorporates the uncertainties present in the energy and the momenta of the scattered particles, \ie the uncertainties of the center-of-mass energy and the scattering angles. This uncertainties are not exclusively present due to the finite experimental resolution. A delta-like center-of-mass energy as well as delta-like momenta are in general not possible because the scattered particles are never exact plane waves.
N2  - Die wichtigste Motivation dieser Arbeit war es eine nichtkommutative Erweiterung der Quantenelektrodynamik (QED) zu entwickeln, die auch für eine zeitartige Nichtkommutativität, das heißt Nichtvertauschbarkeit von Orts und Zeit Koordinaten, physikalisch interpretierbar bleibt. Unser Modell basiert im Wesentlichen auf zwei Annahmen. Die erste Annahme hat mit der Raumzeit selbst zu tun und ist der Grund warum man von "nichtkommutativen" Theorien spricht. Wir fordern, dass zwei Raumzeitkoordinaten nicht mehr miteinander kommutieren sollen. Diese nichtkommutative Raumzeit kann man nun dadurch realisieren, dass man in einer gegebenen Wirkung alle Punktprodukte durch Moyal-Weyl Sternprodukte ersetzt. Die nach dieser Ersetzung erhaltene Wirkung ist dann nicht mehr invariant unter der ursprünglichen, sondern unter der nichtkommutativen Eichtransformation. In der zweite Annahme fordern wir, dass eben diese nichtkommutative Wirkung, die wir erhalten haben, nicht nur invariant unter nichtkommutativen sondern auch unter den gewöhnlichen Eichtransformationen sein soll. Dass die letzte Forderung tatsächlich Sinn macht und eine Wirkung existiert, die invariant unter beiden Eichtransformationen ist, zeigten Seiberg und Witten. Der Grund warum man die zweite Annahme fordert, liegt auf der Hand. Man erhält eine nichtkommutative Eichtheorie, die aber die kommutativen Eichstrukturen aufweist. Um der zweiten Annahme zu genügen, muss man die Felder in der nichtkommutativen Wirkung durch die sogenannten Seiberg-Witten Abbildungen ersetzen. Nachdem man diese Wirkung eichfixiert hat, erhält man die Wirkung, auf der unser Modell basiert. Wir wollen in dieser Arbeit das Hochenergieverhalten dieses Modells untersuchen. Deswegen ist es für unsere Zwecke nicht ausreichend, wenn die Wirkung nur bis zu einer endlichen Ordnung im nichtkommutativen Parameter $\tMN$ entwickelt ist. Wir benötigen eine Wirkung, in der alle Ordnungen von $\tMN$ resummiert sind. Das Moyal-Weyl Sternprodukt ist in allen Ordnungen in $\tMN$ bekannt. Das Problem vor dem wir standen war es, die benötigten Seiberg-Witten Abbildungen in allen Ordungen im nichtkommutativen Parameter zu finden. Diesem Problem widmeten wir uns in Kapitel 3. Basierend auf der Arbeit von Barnich, Brandt and Grigoriev konnten wir diejenigen Seiberg-Witten Abbildungen in allen Ordnungen in $\tMN$ bestimmen, die nötig waren um den Streuprozess der Elektronen-Positronen Paar Vernichtung auf Born Niveau zu berechnen. Aber bevor wir diese Berechnung in Angriff nahmen, untersuchten wir in Kapitel 4 die Seiberg-Witten Abbildung für das Eichfeld. Es stellte sich nämlich heraus, dass die Seiberg-Witten Abbildungen im Allgemeinen nicht eindeutig sind. Wie wir feststellten, führen diese Mehrdeutigkeiten tatsächlich zu unterschiedlichen Streuquerschnitten und somit zu unterschiedlichen Observablen. Was auf den ersten Blick als Nachteil erscheinen mag, beinhaltet aber auch eine Chance. Man kann diese Mehrdeutigkeiten dazu benutzen, um ein physikalisch sinnvolles Modell zu erstellen. Basierend auf den Berechnungen aus Kapitel 3 und den Erkenntnissen aus Kapitel 4 bestimmten wir die Feynman Regeln, die zu diesem Modell gehören. Mit den Feynman Regeln berechneten wir dann in Kapitel 6 die Elektronen-Positronen Paar Vernichtung $e^- e^+ \rightarrow \gamma \gamma$ auf Born Niveau. Anhand dieses Streuprozesses untersuchten wir dann das Hochenergieverhalten (tree level unitarity) dieses Modells. Das Ergebnis war, dass das Modell, zumindest für diesen konkreten Prozess, "tree level" unitär ist, bzw. gemacht werden kann. Die Vorderung nach Unitarität schränkte die Mehrdeutigkeit der Seiberg-Witten Abbildung des Eichfeldes teilweise ein. Trotz dieser Einschränkung der Mehrdeutigkeit blieb der differentielle Wirkungsquerschnitt divergent für hohe Schwerpunktsenergien. Aber die eigentliche physikalische Observable, nämlich der integrierte Wirkungsquerschnitt, wird konstant. Das heißt, dass man die Unschärfe in der Schwerpunktsenergie als auch die Unschärfe in den Impulsen berücksichtigen muss, um einen Wirkungsquerschnitt zu erhalten, der "tree level" unitär ist. Wir haben somit in dieser Arbeit eine nichtkommutative abelsche Eichtheorie mit Seiberg-Witten Abbildungen entwickelt, die in allen Ordnungen im nichtkommutativen Parameter resummiert ist. Anhand des Prozesses der Elektronen-Positronen Paar Vernichtung konnten wir zeigen, dass dieses Modell "tree level" unitär ist.
KW  - Raum-Zeit
KW  - Quantenelektrodynamik
KW  - Nicht-kommutativ
KW  - Raumzeit
KW  - Seiberg-Witten-Abbildung
KW  - Quantenelektrodynamik
KW  - Noncommutative
KW  - Spacetime
KW  - Seiberg-Witten-Maps
KW  - Quantumelectrodynamics
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23363
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TY  - THES
A1  - Bender, Florian Lothar Paul
T1  - Aufklärung des Pathomechanismus bei der pmn-Mausmutante, einem Mausmodell für Motoneuronerkrankungen
T1  - Pathomechanisms in pmn-mice, a model for motoneuron diseases.
N2  - Die pmn-Maus dient als Modell für degenerative Motoneuronerkrankungen: Während heterozygote Mäuse klinisch unauffällig sind, entwickeln homozygote einige Anzeichen, wie man sie auch bei humanen Motoneuronerkrankungen findet. Ab der 2. postnatalen Woche weisen sie eine progrediente Schwäche der Hinterläufe auf. Innerhalb kurzer Zeit sind auch andere Muskelgruppen betroffen, was zwischen der 4. und 6. postnatalen Woche zum Tod durch Atemversagen führt. Verantwortlich für die Erkrankung der pmn-Mäuse ist eine Punktmutation im Tubulin-spezifischen Chaperon E (tbce) Gen, die zu einem Aminosäureaustausch an einer evolutionär konservierten Aminosäure im TBCE-Protein führt. TBCE wird ubiquitär exprimiert und spielt eine Rolle bei der Assemblierung der Mikrotubuli. Phänotypisch sind von der Mutation spezifisch Motoneurone betroffen. Nach der Herstellung und Charakterisierung eines Antiserums gegen TBCE war es möglich, nach Unterschieden zwischen pmn-mutierten und wildtypischen Motoneuronen hinsichtlich der Stabilität und der subzellulären Lokalisation des TBCE Proteins zu suchen. Western Blot Analysen mit Rückenmarkslysaten von vier Wochen alten pmn-Mäusen zeigen eine deutliche Reduktion der TBCE-Expression. Mittels Immunfluoreszenz waren in isolierten embryonalen Motoneuronen indes keine Unterschiede hinsichtlich der Expressionsstärke und der subzellulären Lokalisation festzustellen. Das TBCE-Protein wird überwiegend im Zellsoma exprimiert und befindet sich dort im Golgi-Apparat und an den Centrosomen, die als Generatoren der axonalen Mikrotubuli angesehen werden. Obwohl mittels Immunfluoreszenz zu diesem Zeitpunkt keine Unterschiede detektierbar sind, weisen die pmn-mutierten Motoneurone nach sieben Tagen in Kultur einige axonale Pathologien auf, wenn sie in Gegenwart des neurotrophen Faktors BDNF kultiviert werden: Das Längenwachstum der Axone ist deutlich reduziert und entlang der Axone finden sich zahlreiche axonale Schwellungen mit Proteinaggregaten. Elektronenmikroskopisch findet sich eine Reduktion der Mikrotubulianzahl im proximalen Axonabschnitt, während die medialen und distalen Teile eine unveränderte Anzahl an Mikrotubuli aufweisen. Parallel findet sich in allen Axonabschnitten der pmn-mutierten Motoneurone eine deutliche Zunahme an Neurofilamenten. Neben den morphologischen Veränderungen weisen die Motoneurone aus pmn-Mäusen zu diesem Zeitpunkt auch eine Störung im axonalen Transport der Mitochondrien auf, die in den Axonen saltatorisch und bidirektional entlang von Mikrotubuli transportiert werden, auf. So ist die Anzahl stationärer Mitochondrien in pmn-mutierten Motoneuronen signifikant erhöht, während die Anzahl an transportierten Mitochondrien und deren maximale Transportgeschwindigkeit reduziert ist. Die morphologischen Veränderungen und die Störungen im axonalen Transport können kompensiert werden, wenn die pmn-mutierten Motoneurone statt mit BDNF mit dem neurotrophen Faktor CNTF kultiviert werden. Die Effekte von CNTF auf das Längenwachstum der Axone ist STAT3 vermittelt, da pmn-mutierte Motoneurone mit einer STAT3-Defizienz keine Reaktion mehr auf die Gabe von CNTF zeigen. Da STAT3 direkt mit Stathmin interagieren kann und dessen destabilisierende Wirkung auf Mikrotubuli dadurch verhindert, wurde angenommen, dass die STAT3 vermittelten CNTF Effekte auf eine lokale Wirkung von STAT3 in Axonen zurückzuführen ist. Diese Hypothese wird dadurch gestützt, dass die Herunterregulation der Stathmin Expression in pmn-mutierten Motoneuronen den gleichen Effekt auf das Längenwachstum zeigt, wie eine CNTF Gabe während der Kultivierung.
N2  - Pmn-mice are used as a model for neurodegenerative motoneurondisease: Whereas heterozygous mice are clinically normal, homozygous mutant mice exhibit many features, which are also observed in human motoneuron disease. The pmn-mice develop normally until the second postnatal week. Then they show weakness of the hind limbs, which rapidly progresses. Within a short time, also other muscle groups are involved, ultimately leading to death of the animals in the 4th to 6th week after birth. The underlying gene defect was found as a point mutation in the tubulin-specific chaperon E (TBCE) gene, which leads to a single amino acid exchange at an evolutionary highly conserved amino acid in TBCE protein. TBCE is ubiquitously expressed and plays a role in microtubule assembly. However, motoneurons are specifically affected and seem to be more vulnerable. After generating an antiserum against TBCE, differences between motoneurons from pmn-mutant mice and control animals with regard to stability and subcellular localization of TBCE protein were analysed. Western blot analysis with lysates of spinal cord from 4 week old pmn-mice showed a reduction of TBCE protein expression. There were no differences in TBCE expression observed in immunocytochemistry with isolated embryonic motoneurons of pmn mice compared to wildtype mice: Neither the protein levels nor the subcellular distribution is altered. There is a strong TBCE immunoreactivity in cell soma of motoneurons, where TBCE is located in Golgi apparatus and at the centrosomes, where axonal microtubules are generated. Even there are no differences of TBCE expression at this time point, there are different axonal pathologies detectable: axon length of 7 days cultured motoneurons is significantly reduced and axonal swellings are visible when motoneurons are cultured with the neurotrophic factor BDNF. The number of microtubules is reduced in proximal parts of the axon and in parallel there is an increase of neurofilaments in all axonal parts, which was detectable by electron microscopy. Apart from the morphological changes in pmn-mutant motoneurons there is a disturbance of axonal transport of mitochondria, which are transported in axons in a saltatory and bidirectional manner along microtubules. In motoneurons from pmn-mice the number of stationary mitochondria is significantly increased and in parallel the number of transported mitochondria as well as their maximum velocity is reduced. Both, the morphological changes as well as the disturbance of axonal transport in pmn-mutant motoneurons can be rescued by treatment with the growth factor CNTF. The effects of CNTF on axonal outgrowth is mediated by STAT3, because rescue of CNTF to axon length is absent in pmn-mutant motoneurons lacking STAT3 expression. It is known that STAT3 can directly interact with stathmin, a regulator of microtubule dynamics. This interaction prevents the microtubule destabilizing activity of stahmin. So we assummed, that the STAT3 mediated effects of CNTF treatment are caused by local mechanisms in the axons. In deed, a shRNA downregulation of stathmin in pmn-mutated motoneurons cultured with BDNF has the same effects like treatment with CNTF.
KW  - Motoneuronerkrankung
KW  - pmn-Maus
KW  - TBCE
KW  - STAT3
KW  - Stathmin
KW  - motoneuron disease
KW  - pmn
KW  - TBCE
KW  - STAT3
KW  - stathmin
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23711
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TY  - THES
A1  - Schneider, Minka
T1  - Vergleich von zwei Kulturmedien für die Kultur menschlicher Embryonen nach In-vitro-Fertilisation: Eine prospektiv-randomisierte Studie
T1  - Comparison of two culture media for culture of human embyos after in-vitro fertilization: a prospective randomized trial
N2  - Optimale Kulturbedingungen stellen eine unverzichtbare Grundlage für die embryonale Entwicklung nach assistierter Reproduktion dar. Zwei häufig verwendete und kommerziell erhältliche sequenzielle Kulturmedien sind die Medien BlastAssist M1/M2 (MediCult) und G1.2/G2.2 (Vitrolife). Gegenstand der vorliegenden prospektiv-randomisierten Studie war der Vergleich dieser Kulturmedien für die Kultur menschlicher Embryonen nach In-vitro-Fertilisation und intrazytoplasmatischer Spermieninjektion. In die Studie wurden 176 Paare eingeschlossen, 89 Paare wurden durch Randomisierung den MediCult-Medien, 87 Paare den Vitrolife-Medien zugeordnet. Während der frühen embryonalen Entwicklung bis Tag 3 zeigten sich in der Vitrolife-Gruppe signifikant bessere Ergebnisse als in der MediCult-Gruppe, die sich jedoch im weiteren Verlauf egalisierten. Die Kulturmedien erbrachten in Bezug auf die Blastozystenentwicklung, die Implantations- und die Schwangerschaftsrate vergleichbare Ergebnisse. Aufgrund der ähnlichen Schwangerschaftsraten sind beide Kultursysteme als gleichwertig einzustufen.
N2  - Optimal culture conditions are crucial for embryonic development after assisted reproduction. BlastAssist M1/M2 (MediCult) and G1.2/G2.2 (Vitrolife) are two sequential culture media that are often used and commercially available. A prospective randomized trial was performed to compare these two culture media for culture of human embryos after in-vitro fertilization and intracytoplasmatic sperm injection. 176 couples were included in the study, 89 couples were randomized to the MediCult media, 87 to the Vitrolife media. The Vitrolife group showed significant better results in the early embryonic development until day 3 than the MediCult group. Later development was similar in both groups. The results of blastocyst development, implantation and pregnancy rates were comparable in both groups. Since both culture systems showed equivalent pregnancy rates, they can be equally used.
KW  - Kulturmedium
KW  - In-vitro-Fertilisation
KW  - Blastozyste
KW  - culture medium
KW  - in-vitro fertilization
KW  - blastocyst
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23383
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