@misc{OPUS4-20701,
  title     = {einBlick - Ausgabe 24 - 23. Juni 2020},
  volume    = {24/2020},
  organization    = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-207017},
  year      = {2020},
  abstract  = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  subject      = {Universit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zinner2020,
  author    = {Zinner, Martin Gerhard},
  title     = {Adsorbat-induzierte Oberfl{\"a}chensysteme und ultra-d{\"u}nne intermetallische Legierungsfilme im Fokus der niederenergetischen Elektronenbeugung und spektroskopischer Analysemethoden},
  doi       = {10.25972/OPUS-19274},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192749},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Im Rahmen der vorliegenden Dissertation werden mit unterschiedlichen Analysemethoden die Korrelationen zwischen den strukturellen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Selten Erd-basierten intermetallischen Oberfl{\"a}chenlegierungen anhand der beiden Probensysteme LaPt\$_5\$/Pt(111) und CePt\$_5\$/Pt(111) untersucht. Dar{\"u}ber hinaus werden die strukturellen Eigenschaften von Adsorbat-induzierten Oberfl{\"a}chenrekonstruktionen im sub-ML Bereich in reduzierten Dimensionen auf der Halbleiteroberfl{\"a}che Si(111) anhand der beiden Materialsysteme Si(111)-(5\$\times\$2)-Au und Si(111)-(\$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\$)R30\${\degree}\$-Sn mit der Methode LEED-IV analysiert. Das erste experimentelle Kapitel dieser Arbeit behandelt die intermetallische Oberfl{\"a}chenlegierung LaPt\$_5\$/Pt(111), die sich ausbildet wenn La-Atome auf einem sauberen Pt(111)-Substrat abgeschieden werden und anschließend thermische Energie hinzugef{\"u}gt wird. Die Dicke der gebildeten Legierung l{\"a}sst sich {\"u}ber die zuvor angebotene Menge an La-Atomen variieren und resultiert aufgrund der Gitterfehlanpassung von Pt(111) und den obenauf liegenden LaPt\$_5\$-Filmen in sechs unterschiedliche Beugungsmuster im LEED, deren {\"U}berstrukturvektoren durch zwei unterschiedliche Rotationsausrichtungen in Bezug auf das Gitter des Substrats und unterschiedlichen lateralen Gitterkonstanten der Filme gekennzeichnet sind. Die atomare Struktur kann auf eine gemeinsame Kristallstruktur zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, deren St{\"o}chiometrie aus dickenabh{\"a}ngigen AES-Messungen zu LaPt\$_5\$ mit einer Pt-reichen Oberfl{\"a}chenabschlusslage bestimmt werden konnte. Die Ergebnisse einer durchgef{\"u}hrten LEED-IV Studie best{\"a}tigen das Wachstum der Filme in der CaCu\$_5\$-Struktur, wobei die Oberfl{\"a}chenterminierungslage im Vergleich zum Volumengitter ein zus{\"a}tzliches Pt-Atom pro Einheitszelle aufweist, das zus{\"a}tzlich um einen Wert von \unit{0.26}{\angstrom} aus der Oberfl{\"a}che hervorsteht. Die La-Atome, die direkt unterhalb der Terminierungslage liegen, erfahren eine Verschiebung in entgegengesetzter Richtung, so dass im Vergleich zum Volumen der Filme eine lokal ver{\"a}nderte Symmetrie im oberfl{\"a}chennahen Bereich vorherrscht und sich auf die elektronischen Eigenschaften der LaPt\$_5\$-Filme auswirkt. Dar{\"u}ber hinaus wurden die Schwingungseigenschaften der LaPt\$_5\$-Filme mittels der polarisierten in situ Raman-Spektroskopie bestimmt, bei der die auftretenden Schwingungspeaks durch die Kenntnis der atomaren Struktur und mit {\"U}berlegungen aus der Gruppentheorie unterschiedlichen Tiefenbereichen der LaPt\$_5\$-Filme (Volumen und Oberfl{\"a}che) zugewiesen werden konnten. Im zweiten experimentellen Kapitel liegt der Fokus auf der atomaren Struktur sowie auf den elektronischen und magnetischen Eigenschaften des Kondo- und Schwerfermionensystems CePt\$_5\$/Pt(111). In Abh{\"a}ngigkeit von der vor dem Legierungsprozess angebotenen Menge an Ce-Atomen auf dem Pt(111)-Substrat konnten insgesamt sieben verschiedene LEED-Phasen der CePt\$_5\$-Filme identifiziert werden, deren jeweilige Oberfl{\"a}chenrekonstruktionen durch eine unterschiedliche Rotationsausrichtung in Bezug auf das Pt(111)-Substrat gekennzeichnet sind. Zus{\"a}tzlich ist die laterale Gitterkonstante einem Prozess aus Verspannung und Dehnung aufgrund der Gitterfehlanpassung von Film und Substrat ausgesetzt. Eine durchgef{\"u}hrte LEED-IV Analyse best{\"a}tigt das Wachstum der Filme in der CaCu\$_5\$-Struktur mit einer Pt-reichen Oberfl{\"a}chenabschlusslage, deren Pt\$_3\$-Kagom\'{e}-Lage im Vergleich zum Volumengitter mit einem zus{\"a}tzlichen Pt-Atom pro Einheitszelle gef{\"u}llt ist. Die strukturellen Ergebnisse stimmen mit erzielten Resultaten aus fr{\"u}heren Arbeiten {\"u}berein und verdeutlichen zudem die isostrukturellen Eigenschaften zur intermetallischen Oberfl{\"a}chenlegierung LaPt\$_5\$/Pt(111). Dies erm{\"o}glicht durch geeignete Vergleichsexperimente an LaPt\$_5\$/Pt(111) die induzierten Ph{\"a}nomene der \$4f\$-Elektronen bez{\"u}glich des Kondo- und Schwerfermionenverhaltens bei CePt\$_5\$/Pt(111) zu bestimmen, da La-Atome in ihrem atomaren Aufbau keine \$4f\$-Elektronen beherbergen. Mit der polarisierten in situ Raman-Spektroskopie aufgenommene Spektren anhand von unterschiedlich dicken CePt\$_5\$-Filmen beinhalten sowohl charakteristische Schwingungspeaks als auch elektronische {\"U}berg{\"a}nge. Das spektroskopische Verhalten der Schwingungspeaks zeigt dabei nicht nur Gemeinsamkeiten zu LaPt\$_5\$/Pt(111) bei der Zuweisung der Schwingungsmoden zu den jeweiligen Tiefenbereichen in den CePt\$_5\$-Filmen, sondern es treten auch Unterschiede auf, da eine CePt\$_5\$-Schwingungsmode einem anormalen Temperaturverhalten unterliegt, das auf die Wechselwirkung mit den \$4f\$-Elektronen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Weitere spezifische Raman-Signaturen, die elektronischen {\"U}berg{\"a}ngen in Form von Kristallfeldniveauaufspaltungen der \$4f\$-Elektronen von Ce zugewiesen werden konnten, resultieren ebenfalls aus unterschiedlichen Regionen der CePt\$_5\$-Filme (Oberfl{\"a}che, inneres Volumen, Interface). Die magnetischen Eigenschaften der CePt\$_5\$-Filme wurden mit XAS und XMCD an den Ce M\$_{4,5}\$-Kanten in Abh{\"a}ngigkeit von der Temperatur, dem Einfallswinkel, der Filmdicke und der St{\"a}rke des Magnetfelds analysiert. Die markanten {\"U}berg{\"a}nge zwischen unterschiedlichen Curie-Weiss-Regimen in der inversen Suszeptibilit{\"a}t erlauben R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber das Kristallfeldaufspaltungsschema, die Kondo- und die RKKY-Wechselwirkung und korrelieren mit der Ce-Valenz. Zudem konnte bei tiefen Temperaturen ein {\"U}bergang in den koh{\"a}renten Schwerfermionen-Zustand f{\"u}r alle untersuchten CePt\$_5\$-Filmdicken in dieser Arbeit nachgewiesen werden. Durch die Vorhersage eines metamagnetischen Lifshitz-{\"U}bergangs f{\"u}r diese Filme, der sich in der Magnetfeldabh{\"a}ngigkeit des magnetischen Moments {\"a}ußert, konnte durch die Aufnahme von Magnetisierungskurven bei tiefen Temperaturen und hohen Magnetfeldern auf zwei weitere charakteristische Energieskalen der renormalisierten Bandstruktur zugegriffen werden. Das dritte experimentelle Kapitel widmet sich der mit LEED und LEED-IV durchgef{\"u}hrten Aufkl{\"a}rung der atomaren Struktur eines quasi-eindimensionalen Elektronensystems, bei dem sich die gebildeten Au-Nanodr{\"a}hte auf der Si(111)-Oberfl{\"a}che durch eine Si(111)-(5\$\times\$2)-Au Rekonstruktion beschreiben lassen. Die aufgenommenen LEED-Bilder mit ihren markanten Beugungsreflexen und sogenannten Streifen deuten auf drei gleichwertige Rotationsdom{\"a}nen, die jeweils um einen Winkel von \unit{120}{\degree} gegeneinander gedreht sind, auf der Oberfl{\"a}che hin. Zudem konnte aus einer Simulation der Beugungsbilder das Auftreten von Streifen durch drei zus{\"a}tzliche Spiegeldom{\"a}nen, die eine Phasenverschiebung von einem halben {\"U}berstrukturvektor einf{\"u}hren und bei einer sorgf{\"a}ltigen LEED-IV Analyse ebenfalls ber{\"u}cksichtigt werden sollten, erkl{\"a}rt werden. Aus den in der Literatur nach einer zweiten Rekalibrierung der n{\"o}tigen Menge an Au-Atomen zur Ausbildung der Si(111)-(5\$\times\$2)-Au Rekonstruktion in den letzten Jahren heftig diskutierten Strukturmodellen gibt das von Kwon und Kang aufgestellte Geometriemodell (KK-Modell) die beobachteten energieabh{\"a}ngigen Intensit{\"a}tsmodulationen in den experimentellen Daten beim Vergleich mit theoretisch berechneten IV-Kurven am besten wieder. F{\"u}r dieses Modell nimmt der R-Faktor nach Pendry bei den unabh{\"a}ngig voneinander betrachteten drei Energieserien unter verschiedenen Einfallswinkeln der Elektronen auf die Probenoberfl{\"a}che stets den kleinsten Wert an. Unter der expliziten Ber{\"u}cksichtigung von Si-Adatomen, die sich zus{\"a}tzlich auf der Oberfl{\"a}che befinden und in einer (5\$\times\$4)-Einheitszelle beschrieben werden k{\"o}nnen, bleibt das KK-Modell das zu pr{\"a}ferierende Strukturmodell zur Beschreibung der ausgebildeten Au-Ketten und der Si-Honigwabenstruktur bei der Si(111)-(5\$\times\$2)-Au Oberfl{\"a}chenrekonstruktion. Im letzten experimentellen Kapitel wird ein zweidimensionales Elektronensystem -- die \$\alpha\$-Si(111)-(\$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\$)R30\${\degree}\$-Sn Oberfl{\"a}chenrekonstruktion, die sich bei 1/3 ML an Sn-Adsorbaten auf dem Si(111)-Substrat ausbildet -- im Hinblick auf die atomare Struktur bei Raumtemperatur mit LEED und LEED-IV untersucht. Aus den insgesamt sechs in die Analyse aufgenommenen Strukturmodellen, bei denen die Sn-Atome innerhalb der rekonstruierten (\$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\$)R30\${\degree}\$-Einheitszelle unterschiedliche Adsorptionspl{\"a}tze auf einer ideal terminierten Si(111)-Oberfl{\"a}che einnehmen, konnte ein Legierungsverhalten, wie es bei der \$\gamma\$-Si(111)-(\$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\$)R30\${\degree}\$-Sn Phase auftritt, ausgeschlossen werden. Die Sn-Atome ordnen sich ausschließlich auf der Oberfl{\"a}che neu an und f{\"u}hren zu einer Relaxation des darunterliegenden Substrats, deren atomare Verschiebungen sich bis in die sechste Si-Lage nachverfolgen lassen. Im Vergleich zu fr{\"u}heren Strukturaufkl{\"a}rungen an diesem Materialsystem best{\"a}tigt diese Analyse, dass sich die abgeschiedenen Sn-Atome auf T\$_4\$-Adsorptionspl{\"a}tzen energetisch g{\"u}nstig anlagern, wobei die bei drei unterschiedlichen Einfallswinkeln aufgenommenen experimentellen Daten an unterschiedlichen Probenpositionen auf ein vorhandenes bzw. fehlendes Si-Atom auf einem S\$_5\$-Gitterplatz im darunterliegenden Si(111)-Substrat hindeuten. Außerdem konnte das theoretisch vorhergesagte dynamische Fluktuations-Modell aufgrund der sehr stark erh{\"o}hten thermischen Auslenkungen der Sn-Atome aus ihrer Gleichgewichtslage in den Modellrechnungen zur dynamischen Streutheorie nachgewiesen werden. Dies k{\"o}nnte neben den unregelm{\"a}ßig angeordneten Si-Fehlstellen eine Ursache f{\"u}r das Ausbleiben des strukturell reversiblen Phasen{\"u}bergangs von einer (\$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\$)R30\${\degree}\$-Phase zu einer (3\$\times\$3)-Phase bei tiefen Temperaturen, wie er beispielsweise beim elektronisch vergleichbaren Adsorbatsystem Ge(111)-(\$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\$)R30\${\degree}\$-Sn auftritt, sein.},
  subject      = {Schwere-Fermionen-System},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Waeldchen2020,
  author    = {W{\"a}ldchen, Sina},
  title     = {Super-Resolution-Mikroskopie zur Visualisierung und Quantifizierung von Glutamatrezeptoren und ADHS-assoziierten Proteinen},
  doi       = {10.25972/OPUS-19283},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192834},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Entwicklung hochaufl{\"o}sender Fluoreszenzmikroskopiemethoden hat die Lichtmikroskopie revolutioniert. Einerseits erm{\"o}glicht die h{\"o}here erzielte r{\"a}umliche Aufl{\"o}sung die Abbildung von Strukturen, die deutlich unterhalb der beugungsbedingten Aufl{\"o}sungsgrenze liegen. Andererseits erh{\"a}lt man durch Einzelmolek{\"u}llokalisationsmikroskopiemethoden wie dSTORM (Direct Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) Informationen, welche man f{\"u}r quantitative Analysen heranziehen kann. Aufgrund der sich dadurch bietenden neuen M{\"o}glichkeiten, hat sich die hochaufl{\"o}sende Fluoreszenzmikroskopie rasant entwickelt und kommt mittlerweile zur Untersuchung einer Vielzahl biologischer und medizinischer Fragestellungen zum Einsatz. Trotz dieses Erfolgs ist jedoch nicht zu verleugnen, dass auch diese neuen Methoden ihre Nachteile haben. Dazu z{\"a}hlt die Notwendigkeit relativ hoher Laserleistungen, welche Voraussetzung f{\"u}r hohe Aufl{\"o}sung ist und bei lebenden Proben zur Photosch{\"a}digung f{\"u}hren kann. Diese Arbeit widmet sich sowohl dem Thema der Photosch{\"a}digung durch Einzelmolek{\"u}llokalisationsmikroskopie, als auch der Anwendung von dSTORM und SIM (Structured Illumination Microscopy) zur Untersuchung neurobiologischer Fragestellungen auf Proteinebene. Zur Ermittlung der Photosch{\"a}digung wurden lebende Zellen unter typischen Bedingungen bestrahlt und anschließend f{\"u}r 20-24 h beobachtet. Als quantitatives Maß f{\"u}r den Grad der Photosch{\"a}digung wurde der Anteil sterbender Zellen bestimmt. Neben der zu erwartenden Intensit{\"a}ts- und Wellenl{\"a}ngenabh{\"a}ngigkeit, zeigte sich, dass die Schwere der Photosch{\"a}digung auch von vielen weiteren Faktoren abh{\"a}ngt und dass sich Einzelmolek{\"u}llokalisationsmikroskopie bei Ber{\"u}cksichtigung der gewonnenen Erkenntnisse durchaus mit Lebendzellexperimenten vereinbaren l{\"a}sst. Ein weiteres Projekt diente der Untersuchung der A- und B-Typ-Glutamatrezeptoren an der neuromuskul{\"a}ren Synapse von Drosophila melanogaster mittels dSTORM. Dabei konnte eine ver{\"a}nderte Anordnung beider Rezeptortypen infolge synaptischer Plastizit{\"a}t beobachtet, sowie eine absolute Quantifizierung des A-Typ-Rezeptors durchgef{\"u}hrt werden. Im Mittelpunkt eines dritten Projekts standen Cadherin-13 (CDH13) sowie der Glucosetransporter Typ 3 (GluT3), welche beide mit der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung in Verbindung gebracht werden. CDH13 konnte mittels SIM in serotonergen Neuronen, sowie radi{\"a}ren Gliazellen der dorsalen Raphekerne des embryonalen Mausgehirns nachgewiesen werden. Die Rolle von GluT3 wurde in aus induzierten pluripotenten Stammzellen differenzierten Neuronen analysiert, welche verschiedene Kopienzahlvariation des f{\"u}r GluT3-codierenden SLC2A3-Gens aufwiesen. Die Proteine GluT3, Bassoon und Homer wurden mittels dSTORM relativ quantifiziert. W{\"a}hrend die Deletion des Gens zu einer erwartenden Verminderung von GluT3 auf Proteinebene f{\"u}hrte, hatte die Duplikation keinen Effekt auf die GluT3-Menge. F{\"u}r Bassoon und Homer zeigte sich weder durch die Deletion noch die Duplikation eine signifikante Ver{\"a}nderung.},
  subject      = {Mikroskopie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{PerpinaViciano2020,
  author    = {Perpi{\~n}{\´a} Viciano, Cristina},
  title     = {Study of the activation mechanisms of the CXC chemokine receptor 4 (CXCR4) and the atypical chemokine receptor 3 (ACKR3)},
  doi       = {10.25972/OPUS-19237},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192371},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {The CXC chemokine receptor 4 (CXCR4) and the atypical chemokine receptor 3 (ACKR3) are seven transmembrane receptors that are involved in numerous pathologies, including several types of cancers. Both receptors bind the same chemokine, CXCL12, leading to significantly different outcomes. While CXCR4 activation generally leads to canonical GPCR signaling, involving Gi proteins and β-arrestins, ACKR3, which is predominantly found in intracellular vesicles, has been shown to signal via β-arrestin-dependent signaling pathways. Understanding the dynamics and kinetics of their activation in response to their ligands is of importance to understand how signaling proceeds via these two receptors. In this thesis, different F{\"o}rster resonance energy transfer (FRET)-based approaches have been combined to individually investigate the early events of their signaling cascades. In order to investigate receptor activation, intramolecular FRET sensors for CXCR4 and ACKR3 were developed by using the pair of fluorophores cyan fluorescence protein and fluorescence arsenical hairpin binder. The sensors, which exhibited similar functional properties to their wild-type counterparts, allowed to monitor their ligand-induced conformational changes and represent the first RET-based receptor sensors in the field of chemokine receptors. Additional FRET-based settings were also established to investigate the coupling of receptors with G proteins, rearrangements within dimers, as well as G protein activation. On one hand, CXCR4 showed a complex activation mechanism in response to CXCL12 that involved rearrangements in the transmembrane domain of the receptor followed by rearrangements between the receptor and the G protein as well as rearrangements between CXCR4 protomers, suggesting a role of homodimers in the activation course of this receptor. This was followed by a prolonged activation of Gi proteins, but not Gq activation, via the axis CXCL12/CXCR4. In contrast, the structural rearrangements at each step of the signaling cascade in response to macrophage migration inhibitory factor (MIF) were dynamically and kinetically different and no Gi protein activation via this axis was detected. These findings suggest distinct mechanisms of action of CXCL12 and MIF on CXCR4 and provide evidence for a new type of sequential signaling events of a GPCR. Importantly, evidence in this work revealed that CXCR4 exhibits some degree of constitutive activity, a potentially important feature for drug development. On the other hand, by cotransfecting the ACKR3 sensor with K44A dynamin, it was possible to increase its presence in the plasma membrane and measure the ligand-induced activation of this receptor. Different kinetics of ACKR3 activation were observed in response to CXCL12 and three other agonists by means of using the receptor sensor developed in this thesis, showing that it is a valuable tool to study the activation of this atypical receptor and pharmacologically characterize ligands. No CXCL12-induced G protein activation via ACKR3 was observed even when the receptor was re-localized to the plasma membrane by means of using the mutant dynamin. Altogether, this thesis work provides the temporal resolution of signaling patterns of two chemokine receptors for the first time as well as valuable tools that can be applied to characterize their activation in response to pharmacologically relevant ligands.},
  subject      = {G protein-coupled receptors},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kwok2020,
  author    = {Kwok, Chee Keong},
  title     = {Scaling up production of reprogrammed cells for biomedical applications},
  doi       = {10.25972/OPUS-19186},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-191865},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Induced pluripotent stem cells (iPSCs) have been recognised as a virtually unlimited source of stem cells that can be generated in a patient-specific manner. Due to these cells' potential to give rise to all differentiated cell types of the human body, they have been widely used to derive differentiated cells for drug screening and disease modelling purposes. iPSCs also garner much interest as they can potentially serve as a source for cell replacement therapy. Towards the realisation of these biomedical applications, this thesis aims to address challenges that are associated with scale-up, safety and biofabrication. Firstly, the manufacture of a high number of human iPSCs (hiPSCs) will require standardised procedures for scale-up and the development of a flexible bioprocessing method, since standard adherent hiPSC culture exhibits limited scalability and is labour-intensive. While the quantity of cells that are required for cell therapy depends largely on the tissue and defect that these replacing cells are meant to correct, an estimate of 1 × 10^9 has been suggested to be sufficient for several indications, including myocardial infarction and islet replacement for diabetes. Here, the development of an integrated, microcarrier-free workflow to transition standard adherent hiPSC culture (6-well plates) to scalable stirred suspension culture in bioreactors (1 L working volume, 2.4 L maximum working volume) is presented. The two-phase bioprocess lasts 14 days and generates hiPSC aggregates measuring 198 ± 58 μm in diameter on the harvesting day, yielding close to 2 × 10^9 cells. hiPSCs can be maintained in stirred suspension for at least 7 weeks with weekly passaging, while exhibiting pluripotency-associated markers TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA-4, OCT4, and SOX2. These cells retain their ability to differentiate into cells of all the three germ layers in vitro, exemplified by cells positive for AFP, SMA, or TUBB3. Additionally, they maintain a stable karyotype and continue to respond to specification cues, demonstrated by directed differentiation into beating cardiomyocyte-like cells. Therefore, the aim of manufacturing high hiPSC quantities was met using a state-of-the-art scalable suspension bioreactor platform. Secondly, multipotent stem cells such as induced neural stem cells (iNSCs) may represent a safer source of renewable cells compared to pluripotent stem cells. However, pre-conditioning of stem cells prior to transplantation is a delicate issue to ensure not only proper function in the host but also safety. Here, iNSCs which are normally maintained in the presence of factors such as hLIF, CHIR99021, and SB431542 were cultured in basal medium for distinct periods of time. This wash-out procedure results in lower proliferation while maintaining key neural stem cell marker PAX6, suggesting a transient pre-differentiated state. Such pre-treatment may aid transplantation studies to suppress tumourigenesis through transplanted cells, an approach that is being evaluated using a mouse model of experimental focal demyelination and autoimmune encephalomyelitis. Thirdly, biomedical applications of stem cells can benefit from recent advancements in biofabrication, where cells can be arranged in customisable topographical layouts. Employing a 3DDiscovery bioprinter, a bioink consisting of hiPSCs in gelatin-alginate was extruded into disc-shaped moulds or printed in a cross-hatch infill pattern and cross-linked with calcium ions. In both discs and printed patterns, hiPSCs recovered from these bioprints showed viability of around 70\% even after 4 days of culture when loaded into gelatin-alginate solution in aggregate form. They maintained pluripotency-associated markers TRA-1-60 and SSEA-4 and continued to proliferate after re-plating. As further proof-of-principle, printed hiPSC 3D constructs were subjected to targeted neuronal differentiation, developing typical neurite outgrowth and resulting in a widespread network of cells throughout and within the topology of the printed matrix. Staining against TUBB3 confirmed neuronal identity of the differentiated cellular progeny. In conclusion, these data demonstrate that hiPSCs not only survive the 3D-printing process but were able to differentiate along the printed topology in cellular networks.},
  subject      = {scale-up},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Piepenburg2020,
  author    = {Piepenburg, Sven Mathis},
  title     = {Prognostische Bedeutung depressiver Symptome bei Patienten mit systolischer Herzinsuffizienz - Post- hoc Analysen aus dem Datensatz des Interdisziplin{\"a}ren Netzwerkes Herzinsuffizienz (INH)},
  doi       = {10.25972/OPUS-19346},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193461},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {In der vorliegenden Dissertation wurde anhand von post- hoc Analysen aus dem Datensatz des Interdisziplin{\"a}ren Netzwerkes Herzinsuffizienz (INH, Unique identifier: ISRCTN 23325295) die prognostische Bedeutung depressiver Symptome bei Patienten mit systolischer Herzinsuffizienz bestimmt. Dazu wurden n=852 Patienten untersucht, die zur Baseline alle einen PHQ-9 Fragebogen zur Erhebung ihrer depressiven Symptome ausgef{\"u}llt hatten. Es konnte gezeigt werden, dass sich die k{\"u}rzere Version des PHQ-9, der PHQ-2, ebenso gut zum Screening f{\"u}r Depression eignete und auch ein prognostischer Marker f{\"u}r Tod jeder Ursache und Rehospitalisierung nach 540 Tagen war. Ein Dosis- Wirkungseffekt konnte f{\"u}r zunehmende depressive Symptome nachgewiesen werden. Der PHQ-9 eignete sich als Risikomarker f{\"u}r beide Geschlechter. Es zeigten sich signifikante Unterschiede in den Baseline Charakteristiken und dem depressiven Symptomprofil von Frauen und M{\"a}nnern. Die weiblichen Teilnehmerinnen hatten zus{\"a}tzlich eine signifikant schlechtere Lebensqualit{\"a}t anhand des krankheitsspezifischen Kansas City Cardiomyopathy Questionnaires. Daf{\"u}r hatten nur M{\"a}nner mit vermehrten depressiven Symptomen auch ein erh{\"o}htes Rehospitalisierungsrisiko. Depressive Symptome verschlechterten die Lebensqualit{\"a}t bei beiden Geschlechtern. Die Ergebnisse tragen dazu bei die Aufmerksamkeit f{\"u}r die h{\"a}ufig auftretenden und zu selten diagnostizierten depressiven Symptome bei Herzinsuffizienz zu erh{\"o}hen. Der PHQ-2 ist zudem weniger zeitintensiv und kann m{\"u}ndlich erfragt werden. Die Informationen aus den hier gezeigten Geschlechtsunterschieden k{\"o}nnten dar{\"u}ber hinaus in der Zukunft f{\"u}r individuellere Behandlungsziele und Unterst{\"u}tzungsangebote verwendet werden.},
  subject      = {Depression},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fuss2020,
  author    = {Fuß, Carmina Teresa},
  title     = {Erfassung der Strahlenbelastung des Nebennierenvenenkatheters und Evaluation des Chemokinrezeptors CXCR4 als neues Target in der Differentialdiagnostik des prim{\"a}ren Hyperaldosteronismus},
  doi       = {10.25972/OPUS-19361},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193614},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Der prim{\"a}re Hyperaldosteronismus stellt mit einer Pr{\"a}valenz von 5 - 12\% die h{\"a}ufigste endokrine Ursache einer sekund{\"a}ren Hypertonie da. Der Aldosteronexzess beruht in den meisten F{\"a}llen auf einer bilateralen Nebennierenhyperplasie, oder einem unilateralen Aldosteron-produzieren Adenom. Die Unterscheidung dieser beiden Entit{\"a}ten ist zur weiteren Therapieplanung essentiell: W{\"a}hrend ein unilaterales Aldosteron-produzierendes Adenom operativ entfernt wird, erhalten Patienten mit bilateraler Nebennierenhyperplasie eine lebenslange medikament{\"o}se Therapie mit Mineralocorticoidantagonisten. Der selektive Nebennierenvenenkatheter stellt den aktuellen Referenzstandard zur Subtypendifferenzierung bei Patienten mit prim{\"a}rem Hyperaldosteronismus dar. Dieser ist allerdings mit zahlreichen Nachteilen, wie beispielsweise hoher Untersucherabh{\"a}ngigkeit und fehlender Standardisierung, behaftet. Die Strahlenbelastung des Nebennierenvenenkatheters wurde bis dato nicht systematisch analysiert. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde daher im Rahmen einer retrospektiven Studie die Strahlenbelastung des Nebennierenvenenkatheters (n=656) an vier deutschen Zentren zwischen 1999 und 2017 untersucht. Prim{\"a}re Endpunkte waren das Dosisfl{\"a}chenprodukt, die Durchleuchtungszeit und die kalkulierte effektive Dosis. Das mediane Dosisfl{\"a}chenprodukt lag bei 32,5 Gy*cm², die Durchleuchtungszeit bei 18 min, die berechnete effektive Dosis bei 6,4 mSv. Die Strahlenbelastung zeigte allerdings deutliche interinstitutionelle Unterschiede. Hauptursachen hierf{\"u}r lagen in zentrumsabh{\"a}ngigen Unterschieden in den Untersuchungsmodalit{\"a}ten, insbesondere der Anzahl an Entnahmestellen und der Verwendung von digitalen Subtraktionsangiographien. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich der Evaluation des Chemokinrezeptors CXCR4 als neues Target in der Differentialdiagnostik des prim{\"a}ren Hyperaldosteronismus. Mittels quantitativer real-time PCR und Immunohistochemie konnte eine hohe Expression von CXCR4 in den {\"a}ußeren Schichten der Nebennierenrinde, der anh{\"a}ngenden Nebenniere benigner Nebennierentumore, sowie in Aldosteron-produzierenden Adenomen beobachtet werden. Ebenso zeigte sich eine Korrelation der CXCR4-Expression mit der Expression von CYP11B2 (Aldosteron-Synthase). Dem entgegengesetzt, war eine fehlende bzw. signifikant niedrige CXCR4-Expression in endokrin inaktiven Nebennierenadenomen nachweisbar. In autoradiographischen Bindungsstudien zeigte der CXCR4-spezifische PET-Tracer 68Ga-Pentixafor eine deutliche und spezifische Bindung an Kryogewebe von Aldosteron-produzierenden Adenomen. Im Anschluss wurden 9 Patienten mit prim{\"a}rem Hyperaldosteronismus mittels 68Ga-Pentixafor-PET/CT untersucht. Der Tracer-Uptake war signifikant h{\"o}her in Aldosteron-produzierenden Adenomen im Vergleich zu Nebennieren von Patienten, die aufgrund anderer Grunderkrankungen eine 68Ga-Pentixafor-Bildgebung erhalten hatten. Somit stellt eine CXCR4-spezifische Bildgebung eine vielversprechende M{\"o}glichkeit zur nicht-invasiven Charakterisierung von Nebennierenraumforderungen bei prim{\"a}rem Hyperaldosteronismus dar.},
  subject      = {Hyperaldosteronismus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Aicha2020,
  author    = {Aicha, Diaa},
  title     = {Hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie: Vorhersagewert des ESC-Risikoscore f{\"u}r den pl{\"o}tzlichen Herztod bei Patienten nach Alkoholseptumablation},
  doi       = {10.25972/OPUS-19364},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193649},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Abstrakt Hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) ist eine genetisch bedingte Herzmuskelerkrankung mit einer Pr{\"a}valenz von 0,2 bis 0,6\% und einem SCD-Risiko von 0,5 bis 1\% pro Jahr. HCM ist die h{\"a}ufigste Ursache f{\"u}r pl{\"o}tzlichen Herztod in jungem Alter. Seit Jahrzehnten wird bei HCM der optimale Vorhersagescore f{\"u}r SCD untersucht. Der erste validierte SCD-Sore bei HCM wurde im Jahr 2014 in die ESC-Leitlinien integriert. Ziel der Studie: Vergleich des berechneten SCD-Scores bei HCM aus dem Jahr 2014 vor und nach Alkohol- Septum-Ablation (PTSMA) mit dem erreichten Endpunkt (SCD). Methoden: 56 Patienten mit hypertropher obstruktiver Kardiomyopathie (HOCM) und Erst-PTSMA im Jahr 2009 wurden eingeschlossen: Alter 53,9 ± 11,5 Jahre, 7\% positive Familienanamnese f{\"u}r SCD, 9\% ungekl{\"a}rte Synkope im letzten Jahr, 43\% NSVT, maximale LV-Wanddicke 20,2 ± 4,3 mm, maximaler LVOT-Gradient 118 ± 42 mmHg, LA-Durchmesser 45,3 ± 6,4 mm. Ergebnisse: Vor dem ersten PTSMA hatten die HOCM-Patienten einen errechneten SCD-Wert von 4,2 ± 3,2\%, nach PTSMA von 3,2 ± 2,2\%. Wir beobachteten 2 (3,6\%) SCD-F{\"a}lle in 5 Jahren. Die PTSMA f{\"u}hrte zu einer signifikanten Reduktion des errechneten SCD-Scores von 1,0 ± 2,8\%, p <0,05. Diese Reduktion war haupts{\"a}chlich durch die signifikante Reduktion des LVOT-Gradienten (durchschnittlich 54 ± 42 mmHg, p <0,05) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Fazit: PTSMA ist eine etablierte Behandlung zur Verbesserung der Symptome bei HOCM-Patienten ohne Hinweis auf eine h{\"o}here Mortalit{\"a}t nach induziertem Infarkt. Der ESC-SCD-Score ist nur ein Hilfsalgorithmus f{\"u}r die individuelle Entscheidung bez{\"u}glich einer prim{\"a}rprophylaktischen AICD-Implantation.},
  subject      = {HCM},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Purrer2020,
  author    = {Purrer, Veronika},
  title     = {Nicht-motorische Begleitsymptome bei Patienten mit Essentiellen Tremor},
  doi       = {10.25972/OPUS-19366},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193665},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Der essentielle Tremor (ET) ist eine der h{\"a}ufigsten Bewegungsst{\"o}rungen, welcher lange Zeit als rein motorische St{\"o}rung angesehen wurde. Aufgrund zunehmender Belege {\"u}ber nicht-motorisch Begleitsymptome wandelte sich dieses Bild jedoch in den letzten Jahren zunehmend. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir 113 Probanden aus der Allgemeinbev{\"o}lkerung mit klinisch definitiven oder wahrscheinlichen ET anhand einer breiten Batterie neuro-psychologischer Testverfahren. Es gelang hierbei signifikante Unterschiede im Vergleich zu gesunden Eichstichproben im Hinblick auf neuro-psychologische Charakteristika, wie Apathie, {\"A}ngstlichkeit und exekutive Dysfunktion, sowie deren negativen Einfluss auf die Lebensqualit{\"a}t der Probanden darzustellen. Bisher werden im klinischen Alltag nicht-motorische Begleitph{\"a}nomene beim ET nicht regelhaft erfasst; aufgrund unserer Ergebnisse und der Relevanz vor allem im Hinblick auf die Lebensqualit{\"a}t des Einzelnen halten wir jedoch die Erfassung und gegebenenfalls Behandlung dieser Symptome f{\"u}r ebenso relevant.},
  subject      = {Essentieller Tremor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Graus2020,
  author    = {Graus, Dorothea},
  title     = {Auswirkungen einer V-PPase-{\"U}berexpression auf Nicotiana benthamiana Blattzellen und deren physiologische Bedeutung unter Salzbelastung},
  doi       = {10.25972/OPUS-19367},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193676},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Vakuol{\"a}re PPasen (V-PPase) in Landpflanzen dienen dem Transport von Protonen in die Vakuole und dem Aufbau eines elektrochemischen Gradienten, w{\"a}hrend sie gleichzeitig durch Hydrolyse eine Anreicherung des toxischen PPi im Cytosol verhindern. Zahlreiche Publikationen bewiesen bereits positive Effekte der stabilen V-PPase-{\"U}berexpression in Pflanzen. Unter anderem zeigte die Ackerschmalwand, Tabak, Reis und Tomate eine erh{\"o}hte Biomasse und gesteigerte Stresstoleranz auf Grund einer erh{\"o}hten stabilen V-PPase Ex-pression. Um die zugrundeliegenden Prozesse ohne potenzielle pleiotropische Effekte w{\"a}hrend der Pflanzenentwicklung zu analysieren, wurden in der vorliegenden Dissertation die physiologischen Auswirkungen einer transienten V-PPase-{\"U}berexpression in Nicotiona benthamiana Bl{\"a}ttern und die Einflussnahme von NaCl quantitativ erfasst. Zu diesem Zweck wurden zwei endogene V-PPasen (NbVHP1 und NbVHP2) aus N. bentha-miana zun{\"a}chst bioinformatisch und dann auf Transkriptionsebene mittels quantitativer Real-Time-PCR identifiziert. Die endogenen V-PPasen wurden mittels der Agrobakterien-Infiltrationstechnik transient in N. benthamiana Bl{\"a}ttern und ihre vakuol{\"a}re Lokalisation mit Hilfe von Fluoreszenzmarkern best{\"a}tigt. Die Protonenpump-Funktion der {\"u}berexprimierten NbVHPs konnte mit der Patch-Clamp-Technik anhand des vier-fach erh{\"o}hten Protonenpump-stroms in den isolierten Mesophyllvakuolen verifiziert werden. Im Zuge der elektro-physiologischen Charakterisierung der endogenen N. benthamiana V-PPasen konnte die f{\"u}r V-PPasen typische Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber cytosolischem Calcium best{\"a}tigt werden, welche sich bei einem erh{\"o}hten Calcium-Spiegel in einer Hemmung der Pumpstr{\"o}me {\"a}ußerte. Ferner wurde ihre gleichartige Substrataffinit{\"a}t (Km von 65 µM PPi) unabh{\"a}ngig des vakuol{\"a}ren pHs zwischen 5,5 und 7,5 festgestellt. Der Vergleich dieser Ergebnisse mit analog durchgef{\"u}hrten Messungen an der bereits publizierten AtVHP1 von A. thaliana best{\"a}tigte die große Homo-logie der V-PPasen von Landpflanzen. Im Gegensatz zu den erw{\"u}nschten Auswirkungen der stabilen V-PPase {\"U}berexpression resultierte diese starke transiente {\"U}berexpression nach drei Tagen im Absterben makroskopischer Blattbereiche. Das Ausmaß dieser Nekrosen wurde anhand des vorhandenen PhotosystemII in den transformierten Bl{\"a}ttern mit der Puls-Amplituden-Modulations-Technik quantifiziert. Die analoge transiente {\"U}berexpression einer l{\"o}slichen PPase (IPP1) f{\"u}hrte allerdings zu keinerlei negativen Effekten f{\"u}r die Pflanze, wodurch die erh{\"o}hte Protonentransportaktivit{\"a}t im Gegensatz zur Hydrolyseaktivit{\"a}t der V-PPasen als Ursache des Zellsterbens verifiziert werden konnte. Aufgrund dieser unerwarteten negativen Auswirkungen der transienten V-PPase-{\"U}berex-pression auf die Blattvitalit{\"a}t wurde zus{\"a}tzlich die Salzstresstoleranz der Bl{\"a}tter untersucht. Unter Ber{\"u}cksichtigung des kurzen Transformations- und damit Beobachtungszeitfensters wurde ein Salzapplikationsverfahren etabliert, bei dem simultan mit der Agrobakterien-infiltration 200 mM NaCl direkt in den Blattapoplasten eingef{\"u}hrt wurde. Anhand einer Zu-nahme in sowohl der Transskriptmenge der V-PPase als auch des PPi-induzierten Protonen-pumptransportes {\"u}ber den Tonoplasten wurde gezeigt, dass die NaCl-Anwesenheit im Blatt eine erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t der endogenen V-PPasen des N. benthaminan Pflanzen bewirkte. Der gleichzeitige tendenzielle R{\"u}ckgang der V-ATPase-Pumpaktivit{\"a}t in salzbehandelten Mesophyllvakuolen l{\"a}sst vermuten, dass die V-PPasen eine gr{\"o}ßere Rolle bei der Bewahrung des vakuol{\"a}ren pH-Wertes und der protonenmotorische Kraft (PMF) unter Salzstress ein-nimmt. Interessanterweise f{\"u}hrte die Salzapplikation bei einer V-PPase-{\"U}berexpression zu keinen additiven negativen Effekten, sondern verhinderte sogar das Auftreten der Nekrosen. Um dieses Ph{\"a}nomen zu ergr{\"u}nden, wurde zun{\"a}chst mit Hilfe von Apoplastenwaschungen und Natrium-Konzentrationsmessungen best{\"a}tigt, dass das injizierte NaCl im Blatt verblieb und von den Blattzellen aufgenommen wurde. F{\"u}r weitere Studien der Ursachen der Nekrosen wurden in-vivo-pH-, Membranpotenzial- und Metabolitmessungen durchgef{\"u}hrt. W{\"a}hrend in V-PPase-{\"u}berexprimierenden Zellen der vakuol{\"a}re pH-Wert zu Kontrollvakuolen signifikant sank, blieb er mit zus{\"a}tzlicher Salzbehandlung auf Kontrollniveau. Des Weiteren schw{\"a}chte die Salzapplikation die starke Depolarisation der Plasmamembran nach V-PPase-{\"U}ber-expression um mehr als die H{\"a}lfte ab. Hingegen konnten keine nennenswerten Ver-{\"a}nderungen im Metabolit- und Ionengehalt des Blattgewebes bei V-PPase-{\"U}berexpression festgestellt werden. Lediglich der Natrium- und Chlorid-Spiegel waren bei salz-behandelten Bl{\"a}ttern erwartungsgem{\"a}ß erh{\"o}ht. Diese Ergebnisse bekr{\"a}ftigten, dass der stark erh{\"o}hte V-PPase-vermittelte Protonenpumpstrom und weniger metabolische Ver{\"a}nderungen f{\"u}r die Nekrosen von V-PPase-{\"u}berexprimierte Pflanzen verantwortlich ist. Diese negativen Auswirkungen werden offensichtlich durch die Salzbehandlung stark vermindert, da die Aufnahme der Salz-ionen {\"u}ber Protonen-Na+/K+-Antiporter wie NHX antagonistisch auf die V-PPase verursachte Protonenanreicherung und die daraus folgende Ver{\"a}nderung des Membran-potentials und der PMF entgegenwirkt. In diese Arbeit wurde in einem neuen Blickwinkel deutlich, dass die nat{\"u}rliche Expressions-kontrolle der V-PPase in ausdifferenzierten Pflanzenzellen sich den Umweltbedingungen anpasst, um das Gleich-gewicht zwischen den positiven und negativen Auswirkungen der Pumpaktivit{\"a}t zu halten.},
  subject      = {Pyrophosphatase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stenger2020,
  author    = {Stenger, Nico},
  title     = {MicroRNA-Expressionsprofile im Hochrisiko-Prostatakarzinom},
  doi       = {10.25972/OPUS-19375},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193759},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Das Prostatakarzinom (PCa) stellt die zweith{\"a}ufigste krebsbedingte Todesursache bei M{\"a}nnern in Deutschland dar. Seine heterogenen Verlaufsformen erschweren es, eine optimale Therapieentscheidung zu treffen, denn die derzeit bekannten klinischen und molekularen Prognosemarker sind trotz intensiver Forschungsbem{\"u}hungen nicht ausreichend in der Lage den Krankheitsverlauf vorherzusagen. Große Hoffnungen auf brauchbare prognostische Marker werden seit ihrer Entdeckung in miRNAs gesetzt, kleine genregulatorische, nicht-kodierende RNAs. MiRNAs regulieren im Rahmen einer posttranskriptionellen Inhibierung die Expression einer Vielzahl relevanter Zielgene. F{\"u}r einige miRNAs ist bereits belegt, dass ihre differentielle Expression in verschiedenen Tumorentit{\"a}ten mit der Genese und in einzelnen F{\"a}llen auch mit der Prognose assoziiert ist. Diese Arbeit sollte untersuchen, welches globale miRNA-Expressionsprofil in einem Kollektiv von Hochrisiko-Prostatakarzinomen (HR-PCa) vorliegt und welche miRNAs im HR-PCa aberrant exprimiert sind. Zudem sollte sie kl{\"a}ren, ob Assoziationen der so identifizierten miRNAs mit Prognosegruppen des PCa vorliegen. Somit sollten erste Hinweise auf prognostisch relevante miRNAs und deren m{\"o}gliche Bedeutung f{\"u}r die Tumorgenese aber auch f{\"u}r die Progression des PCa erbracht werden. Hierzu wurde die Expression von 640 miRNAs mittels Microarray-Analysen in Proben eines HR-PCa-Kollektivs (n=14) bestimmt und anschließend die Expression von acht tumorassoziierten miRNAs mittels qRT-PCR in einem erweiterten HR-PCa-Kollektiv (n=23) evaluiert. Um eine Grundlage f{\"u}r weitere molekulare Analysen vorzubereiten, wurde eine Zielgensuche in drei verschiedenen Datenbanken f{\"u}r elf potentielle Onkomirs durchgef{\"u}hrt. Im Vergleich zum nicht-tumor{\"o}s ver{\"a}nderten Referenzgewebe wurden mittels Microarray-Analyse im HR-PCa 52 miRNAs als signifikant unterschiedlich exprimiert detektiert und es zeigte sich eine ausgepr{\"a}gte Herunterregulation der globalen miRNA-Expression im HR-PCa. Mit diesen 52 miRNAs konnte in einer Clusteranalyse das Referenzgewebe von HR-PCa unterschieden werden. Bei 21 tumorspezifischen miRNAs zeigte sich eine {\"U}berlappung mit Daten bereits publizierter Studien. Hierunter fanden sich die als Onkomirs beschriebenen miRNAs miR-let-7a, miR-126 und miR-16 mit jeweils m{\"o}glichen Zielgenen wie z.B. MAP4K3, EGFR und ESSRA. 15 miRNAs waren - im Gegensatz zur Expression in Kollektiven mit konventionellem Risikoprofil - im HR-PCa gegen{\"u}ber nicht-malignem Referenzgewebe signifikant unterschiedlich exprimiert, darunter miR-515-5p mit den vorhergesagten Zielgenen C13orf34 und CDCA7. Die vorliegenden qRT-PCR-Analysen zeigten eine deutliche und h{\"a}ufige Herunterregulation von miR-221, -125b und -29a im HR-PCa. Als m{\"o}gliche Zielgene wurden z.B. FOS und IRF2 f{\"u}r miR-221, EIF2C2 f{\"u}r miR-125b sowie MYBL2 und TRAF4 f{\"u}r miR-29a vorhergesagt. Mit den genannten drei miRNAs konnte das HR-PCa vom nicht-malignen Referenzgewebe unterschieden werden. Anhand eines Expressionsprofiles von 24 miRNAs war eine partielle Trennung der Kollektive nach Gleason-Score m{\"o}glich. Die miRNAs miR-147 und miR-515-3p waren in den Microarray-Analysen in Prognosegruppen nach dem Gleason-Score signifikant unterschiedlich exprimiert. Eine mittels qRT-PCR determinierte niedrige Expression von miR-221 konnte mit hohem Gleason-Score assoziiert werden. Die signifikant unterschiedliche Expression von miR-422a in Prognosegruppen des PCa konnte in den Validierungsexperimenten nicht best{\"a}tigt werden. Die miRNAs miR-147, miR-515-3p bzw. miR-221 sind mit Blick auf ihr Potential als Prognosefaktoren Kandidaten f{\"u}r weitere Untersuchungen. Als potentielle Zielgene wurden z.B. RGS3, CDKN1B bzw. FOS/IRF2 vorhergesagt. Die Bedeutung einzelner miRNAs als m{\"o}gliche prognostische Marker sollte in gr{\"o}ßeren Kollektiven und anhand von funktionellen Untersuchungen weiter gekl{\"a}rt werden. Die vorliegende Arbeit stellt eine Grundlage dar, um in weiterf{\"u}hrenden Untersuchungen die hier im HR-PCa aberrant exprimierten miRNAs als brauchbare prognostische Marker f{\"u}r das PCa zu best{\"a}tigen und deren molekulare Funktionen im Rahmen der Genese des HR-PCa zu definieren.},
  subject      = {Prostatakarzinom},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Klemm2020,
  author    = {Klemm, Theresa Antonia},
  title     = {Minor differences cause major effects: How differential oligomerization regulates the activities of USP25 and USP28},
  doi       = {10.25972/OPUS-19108},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-191080},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Deubiquitinases are regulators of the ubiquitin proteasome system that counteract the ubiquitination cascade by removing ubiquitin from substrates and cleaving ubiquitin chains. Due to their involvment in various important pathways, they are associated with several diseases and may thus present promising drug targets. The two related ubiquitin specific proteases USP25 and USP28 share a highly conserved amino acid sequence but perform distinct biological functions. USP28 plays roles in cell cycle regulation and was also linked to several types of cancer. It adopts oncogenic functions by rescuing the oncoproteins MYC and JUN from proteasomal degradation, which is induced by the E3-ligase SCF (FBW7). Opposingly, USP28 also regulates the stability of the tumor suppressor FBW7 itself. USP25 contributes to a balanced innate immune system by stabilizing TRAF3 and TRAF6 and lately was found to promote Wnt-signaling by deubiquitinating TNKS. Due to the high level of identity of both proteases, a recent attempt to inhibit USP28 led to cross reactivity against USP25. In our study, we characterized both USP25 and USP28 structurally and functionally using x-ray crystallography, biochemical as well as biophysical approaches to determine similarities and differences that can be exploited for the development of specific inhibitors. The crystal structure of the USP28 catalytic domain revealed a cherry-couple like dimer that mediates self-association by an inserted helical subdomain, the USP25/28 catalytic domain inserted domain (UCID). In USP25, the UCID leads to formation of a tetramer composed of two interlinked USP28-like dimers. Structural and functional analysis revealed that the dimeric USP28 is active, whereas the tetrameric USP25 is auto inhibited. Disruption of the tetramer by a cancer-associated mutation or a deletion-variant activates USP25 through dimer formation in in vitro assays and leads to an increased stability of TNKS in cell studies. Furthermore, in vitro data showed that neither ubiquitin nor substrate binding led to the activation of the USP25 tetramer construct. With the structure of the C-terminal domain of USP25, we determined the last unknown region in the enzyme as a separately folded domain that mediates substrate interactions. Combined the structures of the USP25 and USP28 catalytic domains and the functional characterization of both enzymes provide novel insights into the regulation of USPs by oligomerization. Furthermore, we identified individual features of each protease that might be explored for the development of specific small molecule inhibitors.},
  subject      = {Oligomerisation},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mak2020,
  author    = {Mak, Ka Yan},
  title     = {TFIIIC subunits employ different modes of action for regulating N-MYC},
  doi       = {10.25972/OPUS-18596},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-185969},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Amplification of N-MYC is a poor prognostic and survival marker of neuroblastoma. To broaden the scope of knowledge in N-MYC cancer biology, interactors of N-MYC should be investigated. TFIIIC complex was identified as a new protein interacting partner of N-MYC. TFIIIC is a core component of RNAPIII transcription machinery which is important for the synthesis of tRNA genes. TFIIIC recognizes and binds to B-box located internal of tRNA genes which subsequently initiate the RNAPIII transcription process. Apart from the role in RNAPIII transcription machinery, TFIIIC is an architectural protein. TFIIIC binds to thousands of sites across the genome without RNAPIII and TFIIIB. These binding loci are known as Extra TFIIIC (ETC) sites at which TFIIIC perform its role in genome organization. However, knowledge of TFIIIC is mostly restricted to studies conducted in yeasts, the exact function of TFIIIC and how it regulates N-MYC remains to be elucidated. To obtain a better overview about TFIIIC functions, two TFIIIC subunits (TFIIIC5 and TFIIIC2) which represent sub-complexes A and B were chosen for investigation. ChIP-seq experiment of RNAPIII transcription machinery was performed. It showed that both TFIIIC subunits functioned together as a complex. Next, joint binding sites of two TFIIIC subunits and N-MYC were identified. The data revealed that co-occupancies between N-MYC and TFIIIC subunits had different preference on genomic distribution. Furthermore, TFIIIC5 exhibited strong binding association with architectural proteins RAD21 and CTCF whereas TFIIIC2 was only modestly enriched with these two proteins. Both TFIIIC subunits showed equal but weak enrichment with accessory protein CAPH2. Despite the weak association with other architectural proteins, TFIIIC2 binds preferentially to repetitive elements SINE. In order to understand how TFIIIC5 affects other architectural proteins in chromatin binding, cells were depleted of TFIIIC protein upon doxycycline induction of shRNA. N-MYC binding was not affected. Yet, 50\% reduction of RAD21 binding to joint N-MYC/TFIIIC sites was noticed. CAPH2 binding was increased at some joint sites while some did not respond. Lastly, CTCF did not show changes in binding under the effect of TFIIIC5 knockdown. In summary, the data indicated TFIIIC subunits from different sub-complexes diverge in functions other than tRNA synthesis. The association of TFIIIC5 with architectural proteins and TFIIIC2 with SINE elements were suggested to be distinct mechanisms to regulate N-Myc directly or indirectly.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wiesner2020,
  author    = {Wiesner, Miriam},
  title     = {Stem Cell-based Adipose Tissue Engineering - Engineering of Prevascularized Adipose Tissue Constructs In Vitro \& Investigation on Gap Junctional Intercellular Communication in Adipose-derived Stem Cells},
  doi       = {10.25972/OPUS-18500},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-185005},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {In reconstructive and plastic surgery, there exists a growing demand of adequate tissue implants, since currently available strategies for autologous transplantation are limited by complications including transplant failure and donor site morbidity. By developing in vitro and in vivo autologous substitutes for defective tissue sites, adipose tissue engineering can address these challenges, although there are several obstacles to overcome. One of the major limitations is the sufficient vascularization of in vitro engineered large constructs that remains crucial and demanding for functional tissues. Decellularized jejunal segments may represent a suitable scaffolding system with preexisting capillary structures that can be repopulated with human microvascular endothelial cells (hMVECs), and a luminal matrix applicable for the adipogenic differentiation of human adipose-derived stem cells (hASCs). Hence, co-culture of these cells in jejunal segments, utilizing a custom-made bioreactor system, was characterized in terms of vascularization and adipose tissue development. Substantial adipogenesis of hASCs was demonstrated within the jejunal lumen in contrast to non-induced controls, and the increase of key adipogenic markers was verified over time upon induction. The development of major extracellular matrix components of mature adipose tissue, such as laminin and collagen IV, was shown within the scaffold in induced samples. Successful reseeding of the vascular network with hMVECs was demonstrated in long-term culture and co-localization of vascular structures and adipogenically differentiated hASCs was observed. Therefore, these results represent a novel approach for in vitro engineering of vascularized adipose tissue constructs that warrants further investigations in preclinical studies. Another still existing obstacle in adipose tissue engineering is the insufficient knowledge about the applied cells, for instance the understanding of how cells can be optimally expanded and differentiated for successful engineering of tissue transplants. Even though hASCs can be easily isolated from liposuction of abdominal fat depots, yielding low donor site morbidity, huge numbers of cells are required to entirely seed complex and large 3D matrices or scaffolds. Thus, cells need to be large-scale expanded in vitro on the premise of not losing their differentiation capacity caused by replicative aging. Accordingly, an improved differentiation of hASCs in adipose tissue engineering approaches remains still desirable since most engineered constructs exhibit an inhomogeneous differentiation pattern. For mesenchymal stem cells (MSCs), it has been shown that growth factor application can lead to a significant improvement of both proliferation and differentiation capacity. Especially basic fibroblast growth factor (bFGF) represents a potent mitogen for MSCs, while maintaining or even promoting their osteogenic, chondrogenic and adipogenic differentiation potential. As there are currently different contradictory information present in literature about the applied bFGF concentration and the explicit effect of bFGF on ASC differentiation, here, the effect of bFGF on hASC proliferation and differentiation capacity was investigated at different concentrations and time points in 2D culture. Preculture of hASCs with bFGF prior to adipogenic induction showed a remarkable effect, whereas administration of bFGF during culture did not improve adipogenic differentiation capacity. Furthermore, the observations indicated as mode of action an impact of this preculture on cell proliferation capacity, resulting in increased cellular density at the time of adipogenic induction. The difference in cell density at this time point appeared to be pivotal for increased adipogenic capacity of the cells, which was confirmed in a further experiment employing different seeding densities. Interestingly, furthermore, the obtained results suggested a cell-cell contact-mediated mechanism positively influencing adipogenic differentiation. As a consequence, subsequently, studies were conducted focusing on intercellular communication of these cells, which has hardly been investigated to date. Despite the multitude of literature on the differentiation capacity of ASCs, little is reported about the physiological properties contributing to and controlling the process of lineage differentiation. Direct intercellular communication between adjacent cells via gap junctions has been shown to modulate differentiation processes in other cell types, with connexin 43 (Cx43) being the most abundant isoform of the gap junction-forming connexins. Thus, in the present study we focused on the expression of Cx43 and gap junctional intercellular communication (GJIC) in hASCs, and its significance for adipogenic differentiation of these cells. Cx43 expression in hASCs was demonstrated histologically and on the gene and protein expression level and was shown to be greatly positively influenced by cell seeding density. Functionality of gap junctions was proven by dye transfer analysis in growth medium. Adipogenic differentiation of hASCs was shown to be also distinctly elevated at higher cell seeding densities. Inhibition of GJIC by 18α-glycyrrhetinic acid significantly compromised adipogenic differentiation, as demonstrated by histology, triglyceride quantification, and adipogenic marker gene expression. Flow cytometry analysis showed a lower proportion of cells undergoing adipogenesis when GJIC was inhibited, further indicating the importance of GJIC in the differentiation process. Altogether, these results demonstrate the impact of direct cell-cell communication via gap junctions on the adipogenic differentiation process of hASCs and may contribute to further integrate direct intercellular crosstalk in rationales for tissue engineering approaches.},
  subject      = {Tissue Engineering},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hofrichter2020,
  author    = {Hofrichter, Michaela Angelika Hedwig},
  title     = {Charakterisierung von angeborenen H{\"o}rst{\"o}rungen mit Hilfe von Hochdurchsatz-Sequenziermethoden},
  doi       = {10.25972/OPUS-18533},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-185331},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Fast 500 Millionen Menschen weltweit sind von einer H{\"o}rst{\"o}rung betroffen. Es wird sogar angenommen, dass diese Anzahl laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) noch steigen und 2050 jeder zehnte Mensch eine H{\"o}rst{\"o}rung aufweisen wird. Mindestens in 50\% aller F{\"a}lle ist die H{\"o}rst{\"o}rung genetisch bedingt. Durch die j{\"u}ngsten Fortschritte der Sequenzierungstechnologien hat die genetische Analyse von H{\"o}rst{\"o}rungen an Bedeutung gewonnen, vor allem hinsichtlich Familienplanung, geeigneter Therapien und zuk{\"u}nftiger m{\"o}glichen Therapieans{\"a}tzen, um das H{\"o}rverm{\"o}gen wiederherzustellen. Die folgende Arbeit stellt 155 famili{\"a}re F{\"a}lle vor, die genetisch untersucht wurden. Diese F{\"a}lle konnten in zwei Kohorten unterteilt werden. Eine Kohorte (n = 74) umfasste Patienten mit kaukasischem Hintergrund, w{\"a}hrend die andere Kohorte (n = 81) Patienten beinhaltete, die aus dem Iran rekrutiert wurden. F{\"u}r die Untersuchung wurde zum einen eine Panel-Analyse mit dem TruSight One Panel (Illumina, San Diego, USA) und zum anderen eine Exom-Sequenzierung durchgef{\"u}hrt. Anschließend wurden die Daten mit Analyse-Programmen wie GensearchNGS (PhenoSystems, Wallonia, Belgien) ausgewertet. Insgesamt konnte f{\"u}r 55\% aller F{\"a}lle eine pathogene oder wahrscheinlich pathogene Variante durch Next Generation Sequencing diagnostiziert werden. Die meisten der gel{\"o}sten F{\"a}lle (ca. 73\%) stammten aus der iranischen Kohorte, was durch elterliche Blutsverwandtschaft und erh{\"o}hte Inzidenz von H{\"o}rst{\"o}rungen im Iran zu erkl{\"a}ren ist. 27\% der gel{\"o}sten F{\"a}lle geh{\"o}rten der zweiten Kohorte an. Mutationen in den Genen MYO15A, LHFPL5, TECTA und SLC26A4 konnten {\"u}berwiegend bei iranischen Patienten identifiziert werden. Varianten im Gen TECTA als auch im Gen SLC26A4 wurden ebenfalls in der kaukasischen Kohorte identifiziert. Beide Ethnien wiesen jeweils ein eigenes Mutationsspektrum auf. Jedoch wurden in beiden Gruppen {\"U}berschneidungen im klinischen Bild durch pathogene Varianten in einer Vielzahl von H{\"o}rst{\"o}rungsgenen, sowie unterschiedliche klinische Ph{\"a}notypen, deren Ursache pathogene Varianten im gleichen H{\"o}rst{\"o}rungsgen zugrunde liegen, und famili{\"a}re Locus-Heterogenit{\"a}t beobachtet.. In dieser Arbeit konnte eine De Novo Mutation im CEACAM16-Gen (DFNA4B) best{\"a}tigt und der Effekt von einer wiederholt betroffenen Aminos{\"a}ure im S1PR2-Gen (DFNB68) beschrieben werden. Dar{\"u}ber hinaus wurden mehrere Patienten mit X-chromosomalem H{\"o}rverlust aufgrund von Defekten im POU3F4-Gen (DFNX2) und Deletionen im SMPX-Gen (DFNX4) diagnostiziert. Zus{\"a}tzlich konnte mit Hilfe einer Exom-basierten Copy Number Variation-Analyse eine Deletion im OTOA-Gen (DFNB22) gefunden werden, welche sich bis in die Tandempseudogenregion erstreckte. Diese Untersuchung zeigt die enormen M{\"o}glichkeiten zur Detektion von Mutationen bei heterogenen Erkrankungen durch Anwendung von Next Generation Sequencing. Weiterhin konnte eine intragenische Deletion im Gen COL9A1 identifiziert werden, die im Zusammenhang mit einer scheinbar isolierten H{\"o}rst{\"o}rung steht und durch den komplexen Umlagerungsmechanismus FoSTeS/MMBIR (Fork Stalling und Template Switching/Microhomology-mediated Break-induced Replication) entstand, der so bei H{\"o}rst{\"o}rungen noch nicht beschrieben wurde. Auf der Suche nach Genen, die bisher noch nicht mit H{\"o}rst{\"o}rungen assoziiert werden konnten, wurden acht Familien in eine Kandidatengenuntersuchung miteinbezogen und eine Exom-weite Analyse durchgef{\"u}hrt. Bei f{\"u}nf Familien konnte noch keine urs{\"a}chliche Variante identifiziert werden. Jedoch wurde bei drei Familien mit einer autosomal dominanten Schwerh{\"o}rigkeit eine genetische Ursache identifiziert und TECTB, ATP11A und THBS2 konnten als Kandidatengene ermittelt werden. Diese Arbeit zeigt, wie wichtig es ist, die kausale Variante bei H{\"o}rst{\"o}rungspatienten zu detektieren. Eine genetische Diagnostik erm{\"o}glicht eine endg{\"u}ltige Diagnose eines Syndroms, ist f{\"u}r die Klassifizierung der H{\"o}rst{\"o}rung notwendig und tr{\"a}gt zu einer zuk{\"u}nftigen Therapie der Patienten bei.},
  subject      = {H{\"o}rst{\"o}rungen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{MuellerHuebner2020,
  author    = {M{\"u}ller-H{\"u}bner, Laura},
  title     = {The role of nuclear architecture in the context of antigenic variation in Trypanosoma brucei},
  doi       = {10.25972/OPUS-18707},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-187074},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Antigenic variation of surface proteins is a commonly used strategy among pathogens to evade the host immune response [63]. The mechanism underlying antigenic variation relies on monoallelic exclusion of a single gene from a hypervariable multigene family combined with repeated, systematic changes in antigen expression. In many systems, these gene families are arranged in subtelomeric contingency loci that are subject to both transcriptional repression and enhanced mutagenesis and recombination [16]. Eviction of a selected gene from a repressed antigen repertoire can be achieved e.g. by recombination into a dedicated, transcriptionally permissive site or by local epigenetic alterations in chromatin composition of the selected gene. Both processes are ultimately affected by genome architecture. Architectural proteins controlling antigenic variation have, however, remained elusive in any pathogen. The unicellular protozoan parasite Trypanosoma brucei evades the host immune response by periodically changing expression of a single variant surface glycoprotein (VSG) from a repertoire of ~3000 VSG genes - the largest mutually exclusively expressed gene family described today. To activate a selected VSG gene, it needs to be located in a dedicated expression site that becomes subject to relocation into a distinct, transcriptionally active subnuclear compartment, the expression site body (ESB). Whereas this emphasizes the importance of nuclear architecture in regulating antigen expression in T. brucei, the mechanisms underlying spatial positioning of DNA in T. brucei are not well understood. In this study I applied genome-wide chromosome conformation capture (Hi-C) to obtain a comprehensive picture of the T. brucei genome in three dimensions, both in procyclic and bloodstream form parasites. Hi-C revealed a highly structured nucleus with megabase chromosomes occupying distinct chromosome territories. Further, specific trans interactions between chromosomes, among which are clusters of centromeres, rRNA genes and procyclins became apparent. With respect to antigenic variation, Hi-C revealed a striking compaction of the subtelomeric VSG gene repertoire and a strong clustering of transcriptionally repressed VSG-containing expression sites. Further, Hi-C analyses confirmed the spatial separation of the actively transcribed from the silenced expression sites in three dimensions. I further sought to characterize architectural proteins mediating nuclear architecture in T. brucei. Whereas CTCF is absent in non-metazoans, we found cohesin to be expressed throughout the cell cycle, emphasizing a function beyond sister chromatid cohesion in S-phase. By Chromatin-Immunoprecipitation with sequencing (ChIPseq), I found cohesin enrichment to coincide with the presence of histone H3 vari- ant (H3.V) and H4 variant (H4.V). Most importantly, cohesin and the histone variants were enriched towards the VSG gene at silent and active expression sites. While the deletion of H3.V led to increased clustering of expression sites in three dimensions and increased chromatin accessibility at expression site promoters, the additional deletion of H4.V increased chromatin accessibility at expression sits even further. RNAseq showed that mutually exclusive VSG expression was lost in H3.V and H4.V single and double deletion mutants. Immunofluorescence imaging of surface VSGs, flow cytometry and single-cell RNAseq revealed a progressive loss of VSG-2 expression, indicative of an increase in VSG switching rate in the H3.V/H4.V double deletion mutants. Using long-read sequencing technology, we found that VSG switching occurred via recombination and concluded, that the concomitant increase in spatial proximity and accessibility among expression sites facilitated the recombination event. I therefore identified the histone variants H3.V and H4.V to act at the interface of global nuclear architecture and chromatin accessibility and to represent a link between genome architecture and antigenic variation.},
  subject      = {Trypanosoma brucei brucei},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Terhoeven2020,
  author    = {Terhoeven, Niklas},
  title     = {Genomics of carnivorous Droseraceae and Transcriptomics of Tobacco pollination as case studies for neofunctionalisation of plant defence mechanisms},
  doi       = {10.25972/OPUS-18971},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189712},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Plants have evolved many mechanisms to defend against herbivores and pathogens. In many cases, these mechanisms took other duties. One example of such a neofunction- alisation would be carnivory. Carnivory evolved from the defence against herbivores. Instead of repelling the predator with a bitter taste, the plant kills it and absorbs its nutrients. A second example can be found in the pollination process. Many of the genes involved here were originally part of defence mechanisms against pathogens. In this thesis, I study these two examples on a genomic and transcriptomic level. The first project, Genomics of carnivorous Droseraceae, aims at obtaining annotated genome sequences of three carnivorous plants. I assembled the genome of Aldrovanda vesiculosa, annotated those of A. vesiculosa, Drosera spatulata and Dionaea muscipula and com- pared their genomic contents. Because of the high repetitiveness of the D. muscipula genome, I also developed reper, an assembly free method for detection, classification and quantification of repeats. With that method, we were able to study the repeats without the need of incorporating them into a genome assembly. The second large project investigates the role of DEFL (defensin-like) genes in pollen tube guidance in tobacco flowers. We sequenced the transcriptome of the SR1 strain in different stages of the pollination process. I assembled and annotated the transcriptome and searched for differentially expressed genes. We also used a method based on Hidden- Markov-Models (HMM) to find DEFLs, which I then analysed regarding their expression during the different stages of fertilisation. In total, this thesis results in annotated genome assemblies of three carnivorous Droser- aceae, which are used as a foundation for various analyses investigating the roots of car- nivory, insights into the role of DEFLs on a transcriptomic level in tobacco pollination and a new method for repeat identification in complex genomes.},
  subject      = {Droseraceae},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Balk2020,
  author    = {Balk, Stefanie Margarete},
  title     = {Der Einfluss des Kalziumkanalagonisten R-Roscovitine auf die zellul{\"a}re Differenzierung von Motoneuronen eines Mausmodells f{\"u}r Spinale Muskelatrophie Typ 1 (SMA)},
  doi       = {10.25972/OPUS-18986},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189861},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die spinale Muskelatrophie (SMA) ist eine monogenetische Erkrankung, bei der es durch den Verlust des SMN Proteins zur Degeneration der α-Motoneurone im R{\"u}ckenmark kommt. Abh{\"a}ngig vom Schweregrad zeigen die Patienten bereits innerhalb der ersten Lebensmonate ausgepr{\"a}gte L{\"a}hmungen der Skelettmuskulatur und eine Zwerchfellparese einhergehend mit einer reduzierten Lebenserwartung. Mithilfe von Mausmodellen f{\"u}r die SMA konnte gezeigt werden, dass der Motoneuronenverlust bei Smn-defizienten M{\"a}usen mit St{\"o}rungen der Neurotransmission an der motorischen Endplatte und mit Differenzierungsst{\"o}rungen der Motoneurone einhergeht. Die Differenzierungs-st{\"o}rungen prim{\"a}rer Smn-defizienter Motoneurone sind eng gekoppelt mit einer verminderten Clusterbildung spannungsabh{\"a}ngiger Kalziumkan{\"a}le im distalen axonalen Bereich. Dies wiederum f{\"u}hrt zu einer verminderten Frequenz spontaner Kalziumeinstr{\"o}me am Axonterminus und hat eine ver{\"a}nderte axonale Elongation zur Folge. Es wurden folgende Aspekte in Bezug auf die Verst{\"a}rkung und die Induktion spontaner Kalziumeinstr{\"o}me in Mausmodellen f{\"u}r spinale Muskelatrophien in dieser Arbeit adressiert: 1) Lassen sich spontane Kalziumeinstr{\"o}me in Smn-defizienten Motoneuronen durch die externe Applikation von Kalziumkanalagonisten verst{\"a}rken? 2) Sind spontane Kalziumeinstr{\"o}me in prim{\"a}ren Motoneuronen durch den Brain-derived-neurotrophic-factor (BDNF) induzierbar? 3) Zeigen prim{\"a}re Motoneurone eines Mausmodells f{\"u}r spinale Muskelatrophie mit Ateminsuffizienz Typ 1 (SMARD1) ebenfalls ver{\"a}nderte Kalziumtransienten? Die Ergebnisse meiner Arbeit zeigen, dass durch den Kalziumkanalagonisten R-Roscovitine die Frequenz der spontanen Kalziumeinstr{\"o}me im distalen Axon von Smn-defizienten Motoneuronen signifikant erh{\"o}ht wird. Dies hat wiederum einen regulierenden Effekt auf die Differenzierung der SMA Motoneurone zur Folge. Smn-defiziente Motoneurone zeigen somit keine Unterschiede mehr in Bezug auf Axonl{\"a}ngen und Wachstumskegelfl{\"a}chen im Vergleich zu Kontrollzellen. F{\"u}r R- 10 Roscovitine ist neben der agonistischen Wirkung am Kalziumkanal auch ein inhibitorischer Effekt auf die Cyclin-abh{\"a}ngige Kinase 5 beschrieben. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass die erh{\"o}hten Kalziumtransienten unter der Behandlung mit R-Roscovitine durch eine direkte Bindung an die Cav2 Kalziumkan{\"a}le verursacht werden und nicht durch eine Cdk5 Blockade. Daf{\"u}r spricht die schnelle und reversible Wirkung von R-Roscovitine, sowie die Aufhebung des R-Roscovitines Effekts bei gleichzeitiger Gabe des Cav2.2 Antagonisten ω-Conotoxin MVIIC. Der zweite Aspekt dieser Arbeit behandelt den Einfluss der neurotrophen Faktoren BDNF, CNTF und GDNF auf die Kalziumtransienten am Wachstumskegel wildtypischer Motoneurone. Der Vergleich der neurotrophen Faktoren zeigt, dass nur BDNF eine induzierende Wirkung auf spontane Kalziumtransienten am Wachstumskegel hat. Der letzte Abschnitt dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit den Kalziumtransienten bei Motoneuronen aus dem Nmd2J (SMARD1) Mausmodell. Die SMARD1 gilt als eigenst{\"a}ndige Form der spinalen Muskelatrophien mit unterschiedlicher Genetik und unterschiedlichen klinischen Merkmalen. Die Motoneurone weisen in Bezug auf die Kalziumtransienten keine Unterschiede zwischen Wildtyp und Nmd2J Mutante auf. Es ergibt sich somit kein Hinweis darauf, dass die Degeneration der Motoneurone bei der SMARD1 von einer St{\"o}rung der Kalziumhom{\"o}ostase im distalen axonalen Bereich ausgeht.},
  subject      = {Spinal muscular atrophy (DLC)},
  language  = {de}
}
@phdthesis{BolayGehrig2020,
  author    = {Bolay-Gehrig, Sandra Jasmin},
  title     = {Analyse von Kontaminationen mit K{\"o}rperfl{\"u}ssigkeiten bei - vom Betriebs{\"a}rztlichen Dienst der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg betreuten - Besch{\"a}ftigten und Studierenden im Zeitraum 2010-2014},
  doi       = {10.25972/OPUS-17832},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178324},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Hintergrund: F{\"u}r Besch{\"a}ftigte im Gesundheitswesen besteht die Gefahr einer Kontamination und folgenden Infektion durch Blut {\"u}bertragbare Krankheitserreger, insbesondere durch Hepatitis B, C und das Humane Immundefizienz-Virus. Die Kontaminationsh{\"a}ufigkeiten und -herg{\"a}nge sind unter den Besch{\"a}ftigten allerdings nicht gleich verteilt. Ziel der Arbeit: Identifikation von Risikogruppen f{\"u}r Kontaminationsereignisse mit potentiell infekti{\"o}sen K{\"o}rpermaterialien durch detaillierte Subgruppenanalysen. Material und Methoden: Retrospektive Studie an einer deutschen Universit{\"a}tsklinik im Zeitraum 2010 bis 2014. Die Datenerhebung erfolgte mittels standardisierter Checklisten. Abweichungen der absoluten bzw. relativen H{\"a}ufigkeiten wurden mittels Kontingenzanalysen, Fishers exaktem Test sowie Kaplan-Meier-Survival-Funktionen untersucht. Ergebnisse: Kontaminationsereignisse mit potentiell infekti{\"o}sen K{\"o}rpermaterialien stellen mit knapp einem Ereignis pro Tag an einem deutschen Universit{\"a}tsklinikum h{\"a}ufige Arbeitsunf{\"a}lle dar. Ein erh{\"o}htes Kontaminationsrisiko scheint unter Besch{\"a}ftigten der operativen F{\"a}cher, der Desinfektion/Sterilisation, Hebammen und Kardiotechniker zu bestehen. Niedrige Hepatitis B-Impfraten fanden sich unter Zahnmedizinstudierenden. Diskussion: Anhand der insgesamt niedrigen Kontaminations- und hohen Hepatitis B-Durchimpfungsraten kann auf sichere Arbeitsbedingungen geschlossen werden, vorbehaltlich niedriger Dunkelziffern. Allerdings sollte aufgrund der teils geringen Kopfzahlen in den Risikoberufsgruppen eine besonders tiefgreifende Evaluation der Arbeitsbedingungen zur Risikoreduktion von Kontaminationsereignissen mit potentiell infekti{\"o}sen K{\"o}rpermaterialien erfolgen.},
  subject      = {Kontamination},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jarick2020,
  author    = {Jarick, Marcel},
  title     = {Molekulare und funktionelle Charakterisierung der Serin/Threonin-Proteinkinase Stk und -Proteinphosphatase Stp von \(Staphylococcus\) \(aureus\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-17654},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176542},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Staphylococcus aureus ist ein Kommensale, der die menschliche Haut und Schleimhaut der Nase und des Rachens besiedelt. Der Keim verursacht aufgrund zahlreicher Virulenzfaktoren leichte aber auch schwere Infektionen wie Pneumonie, Endokarditis oder Sepsis. Die Behandlung von S. aureus-Infektionen gestaltet sich heutzutage schwierig, da der Keim Resistenzen gegen verschiedenste Antibiotika ausgebildet hat. Zur Bek{\"a}mpfung dieser Resistenzen werden neue Antibiotika ben{\"o}tigt, die u.a. mit der Zellphysiologie und der Zellwandwandsynthese der Bakterien interferieren. Die Zellphysiologie und Zellwandsynthese wird abh{\"a}ngig von der Wachstumsphase und Umwelt-einfl{\"u}ssen in den Bakterien streng reguliert. Neben den Zweikomponentensystemen sind Serin/Threonin-Proteinkinasen und -Phosphatasen wesentliche Sensoren und Regulatoren der Bakterien. Durch Phosphorylierung und Dephosphorylierung bewirken diese beiden Systeme eine Hemmung oder Aktivierung der entsprechenden Zielproteine. Dadurch kann sich die Bakterienzelle an innere und {\"a}ußere Reize anpassen. In dieser Arbeit wurde die konservierte Serin/Threonin-Proteinkinase Stk und die Serin/Threonin-Phosphatase Stp von S. aureus untersucht. Die beiden Proteine Stk und Stp haben einen großen Einfluss auf die Signalweiterleitung, den zentralen Metabolismus, die Stressantwort, die Antibiotikaresistenz und die Virulenz von S. aureus. Im ersten Teil dieser Arbeit wird dargelegt, dass Stk und Stp in der bakteriellen Membran lokalisiert sind, dort miteinander interagieren und antagonistisch Zielproteine phosphorylieren bzw. dephospho-rylieren. Die Deletion der Phosphatase Stp bewirkt, dass zahlreiche Proteine in der Zelle permanent phosphoryliert und daher vermutlich nur noch eingeschr{\"a}nkt funktionst{\"u}chtig sind. Die ausbleibende Dephosphorylierung der Proteine in der stp-Mutante hat einen dramatischen Effekt auf die Zellwand-synthese und die Virulenz von S. aureus. So hat die stp-Mutante eine verdickte Zellwand und ist weniger virulent als die stk-Mutante und der Wildtypstamm. Im Rahmen dieser Arbeit wird erstmals eine Erkl{\"a}rung pr{\"a}sentiert, die die strukturellen Besonderheiten von Stk und deren Auswirkung auf die Zellwandsynthese zusammenf{\"u}hrt: In der stp-Mutante akkumulieren Zellwandvorl{\"a}ufer in der Zelle, da vermutlich die entsprechenden Zellwandsyntheseproteine durch Stk-vermittelte Phosphorylierung gehemmt werden. Die Proteine FemXAB nehmen eine zentrale Rolle in der Zellwandsynthese ein, indem sie die Pentaglycin-Interpeptidbr{\"u}cke des Zellwandvorl{\"a}ufers Pentaglycin-Lipid II syntheti-sieren. Stk wird durch die Bindung seiner extrazellul{\"a}ren Dom{\"a}nen an Pentaglycin-Lipid II aktiviert. In der vorliegenden Arbeit konnte FemX als in vitro Substrat von Stk und Stp identifiziert werden. Die permanente Phosphorylierung von FemX in der stp-Mutante f{\"u}hrt zur verminderten Synthese der Pentaglycin-Br{\"u}cken am Lipid II und infolgedessen zum Einbau von unvollst{\"a}ndigen Muropeptiden in den neuen Peptidoglycanstrang. Diese strukturelle Ver{\"a}nderung f{\"u}hrt zur Verdickung der Zellwand und folglich zur verminderten Empfindlichkeit gegen{\"u}ber der Glycyl-Glycinpeptidase Lysostaphin. Neben FemX interagiert Stk mit weiteren Zellwandsyntheseproteinen wie FemAB und einigen Zellteilungsproteinen. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass Stk das Vorkommen seines extrazellul{\"a}ren Liganden Lipid II detektiert und dementsprechend die Zellwandsynthese {\"u}ber FemX reguliert. Im zweiten Teil der Arbeit wurde anhand verschiedener Omics-Techniken die stk-, stp- und stk/stp-Mutante im Vergleich zum S. aureus NewmanHG Wildtyp charakterisiert. Dabei zeigten sich teilweise große Unterschiede zwischen der stp-Mutante und den anderen St{\"a}mmen. Mit diesen Unter-suchungen konnten Ergebnisse aus anderen Studien best{\"a}tigt und mit weiteren Daten untermauert werden. So l{\"a}sst sich die verminderte Virulenz der stp-Mutante mit der reduzierten Expression und Sekretion von Toxinen wie H{\"a}molysinen und Leukozidinen erkl{\"a}ren. Dies f{\"u}hrt zu einer verminderten H{\"a}molyse von Erythrozyten und einer verminderten Immunantwort gegen diese Toxine im Infektions-versuch. Stk und Stp phosphorylieren bzw. dephosphorylieren Transkriptionsfaktoren und Antwort-regulatoren von Zweikomponentensystemen, was zu der ver{\"a}nderten Expression und Sekretion der Virulenzfaktoren f{\"u}hrt. Die Analyse der Mutanten offenbart, dass Stk ein negativer und Stp ein positiver Regulator der Virulenz in S. aureus ist. Außerdem regulieren Stk und Stp zentrale Aspekte des Metabolismus in S. aureus. So ist die Konzentration an Nukleotidtriphosphaten in der stp-Mutante reduziert, was auf eine verminderte Expression der Gene der Pyrimidinsynthese zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Anhand dieser Ergebnisse wird deutlich, dass Stk und Stp wesentliche Aspekte der Zellphysiologie wie die Zellwandsynthese, den zentralen Metabolismus und die Virulenz von S. aureus regulieren.},
  subject      = {Kinase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gotru2020,
  author    = {Gotru, Sanjeev Kiran},
  title     = {Cation Homeostasis in Platelets},
  doi       = {10.25972/OPUS-17661},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176616},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Divalent cations are important second messengers triggering various signal transduction events in platelets. Whereas calcium channel blockers have an established antithrombotic effect and the regulation of Ca2+ homeostasis has been elucidated in platelets, the molecular regulation of Mg2+ and Zn2+ homeostasis has not been investigated so far. In the first part of the thesis, the role of -type serine-threonine kinase linked to transient receptor potential cation channel, subfamily M, member 7 (TRPM7) in platelets was investigated. Using Trpm7R/R mice with a point mutation deleting the kinase activity, we showed that the TRPM7 kinase regulates platelet activation via immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM), hem(ITAM) and protease-activated receptor (PAR) signaling routes. Furthermore, Trpm7R/R mice were protected from in vivo thrombosis and stroke, thus establishing TRPM7 kinase as a promising anti-thrombotic target. In the second part of the thesis, the role of TRPM7 channel in a megakaryocyte (MK) and platelet-specific knockout mouse, Trpm7fl/fl-Pf4Cre, was investigated. Here, we observed that depending on the type of stimulation, Trpm7fl/fl-Pf4Cre platelets showed either enhanced or inhibited responses. Although Trpm7fl/fl-Pf4Cre mice were thrombocytopenic, no differences to wildtype mice were observed in models of in vivo thrombosis and stroke. The above two studies highlight that inhibition of TRPM7 kinase but not the channel itself (in MKs and platelets) may be a promising anti-thrombotic strategy. Besides TRPM7, we investigated the role of magnesium transporter 1 (MAGT1) in platelet Mg2+ homeostasis and found that MAGT1 primarily regulates receptor-operated calcium entry (ROCE) in platelets specifically upon GPVI activation. This physiological crosstalk is triggered by protein kinase C (PKC) isoforms. Platelets from Magt1-/y mice hyper-reacted to GPVI and thromboxane A2 (TXA2) receptor stimulation in vitro. Consequently, Magt1-/y platelets were found to be pro-thrombotic in disease models of thrombosis and stroke. To compare platelet ITAM-signaling to the immune system, we further investigated the role of MAGT1 in T and B cells. We described the primary role of MAGT1 in mice under pathogen-free conditions. Magt1-/y B cells showed dysregulated Mg2+ and Ca2+ homeostasis upon B-cell receptor activation, thereby altering Syk, LAT, phospholipase C (PLC)2 and PKC phosphorylation. In contrast to human MAGT1-deficient T cells, development and effector functions of mouse Magt1-/y T cells showed no alterations. Finally, in the last part of the thesis, we described methods to measure intracellular free zinc [Zn2+]i in human and mouse platelets with storage pool disease (SPD). We propose to measure the [Zn2+]i status in SPD platelets as a relatively easy diagnostic to screen platelet granule abnormalities.},
  subject      = {Thrombozyt},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Griesbeck2020,
  author    = {Griesbeck, Stefanie Ingrid},
  title     = {A Very Positive Image of Boron: Triarylborane Chromophores for Live Cell Imaging},
  doi       = {10.25972/OPUS-17992},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179921},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Efficient quadrupolar chromophores (A-pi-A) with triarylborane moieties as acceptors have been studied by the Marder group regarding their non-linear optical properties and two-photon absorption ability for many years. Within the present work, this class of dyes found applications in live-cell imaging. Therefore, the dyes need to be water-soluble and water-stable in diluted aqueous solutions, which was examined in Chapter 2. Furthermore, the influence of the pi-bridge on absorption and emission maxima, fluorescence quantum yields and especially the two-photon absorption properties of the chromophores was investigated in Chapter 3. In Chapter 4, a different strategy for the design of efficient two-photon excited fluorescence imaging dyes was explored using dipoles (D-A) and octupoles (DA3). Finding the optimum balance between water-stability and pi-conjugation and, therefore, red-shifted absorption and emission and high fluorescence quantum yields, was investigated in Chapter 5},
  subject      = {Borane},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stoeckl2020,
  author    = {St{\"o}ckl, Sarah},
  title     = {Antiinflammatorische Effekte von Anthocyanen und Anthocyanidinen},
  doi       = {10.25972/OPUS-17939},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179393},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war es, die antiinflammatorischen Effekte von Anthocyanen und Anthocyanidinen mit besonderem Augenmerk auf Delphinidin zu vergleichen. Desweiteren sollten im statistischen Vergleich Dosierungen gefunden werden, bei welchen die gr{\"o}ßte antiinflammatorische Wirksamkeit von Anthocyanen und Anthocyanidinen zu erwarten w{\"a}re und ein eventueller Unterschied in der Wirkung der verschiedenen Stoffe berechnet werden. Die Literaturrecherche mittels der Datenbanken „Pubmed" und „The Cochrane Library" lieferte 24 Studien, die die Einschlusskriterien erf{\"u}llten. F{\"u}r Delphinidin allein war die Datenlage zu diesem Zeitpunkt noch zu d{\"u}rftig, weswegen die Suche auf die Begriffe „Anthocyanins" in Kombination mit „Antiinflammatory Agents" ausgedehnt wurde. Die statistische Auswertung der Daten erfolgte unter der Fragestellung: „ Haben die Variablen Wirkstoff, Wirkdauer, Menge an Wirkstoff und Art (m-RNA oder Protein" jeweils unter Kontrolle der anderen Variablen einen Einfluss auf die Reduktion von inflammatorischen Markern?" Die wichtigsten Ergebnisse, die unter dieser Fragestellung errechnet werden konnten, lauten: 1. PDG zeigt eine bessere antiinflammatorische Wirksamkeit als DP und C3G, 2. Luteolin zeigt eine bessere antiinflammatorische Wirksamkeit als Cyanidin. Gr{\"u}nde f{\"u}r eine h{\"o}here antiinflammatorische Wirksamkeit von PDG im Vergleich zu DP und C3G sind derzeit noch offen. Zu diskutieren ist unter anderem, ob DP und C3G biochemisch instabilere Komplexe sind und schneller zerfallen. Grund f{\"u}r eine h{\"o}here antiinflammatorische Wirksamkeit von Luteolin im Vergleich zu Cyanidin k{\"o}nnte eine Doppelbindung zwischen C2 und C3 sein, die bei Luteolin, nicht aber bei Cyanidin zu finden ist. In der Zusammenschau dieser Ergebnisse ist festzustellen, dass weitere Studien f{\"u}r eine m{\"o}glichst genaue statistische Analyse n{\"o}tig sind, vor allem in Bezug auf die antiinflammatorischen Effekte von Delphinidin.},
  subject      = {Anthocyanidine},
  language  = {de}
}
@phdthesis{CastilloCajas2020,
  author    = {Castillo Cajas, Ruth},
  title     = {Evolution and diversity of cuticular hydrocarbon profiles of cuckoo wasps},
  doi       = {10.25972/OPUS-17341},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173418},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Cuticular hydrocarbons (CHC) abound on the surface of arthropods. In spite of their simple structure (molecules of carbon and hydrogen atoms), they provide pivotal functions in insects: their hydrophobic properties confer the insects a means to regulate water balance and avoid desiccation, whereas their diversity has enhanced their use as signals and cues in a wide range of communication and recognition processes. Although the study of CHC in insects over the past two decades has provided great insight into the wide range of functions they play, there is still a gap in understanding how they diversify and evolve. In this thesis, I have used members of the family Chrysididae to explore patterns of diversification of CHC. Most of the species of cuckoo wasps in this study are specialized parasitoids or kleptoparasites of mainly solitary hymenopteran hosts. Other hosts of the family include butterflies or stick insects. Cuckoo wasps are a particular interesting model to study the evolution of cuticular hydrocarbons because of their chemical adaptations that allow them to remain unrecognized by their hosts. Chemical insignificance (the reduction of the total amount of CHC on the cuticle) and chemical mimicry (the de novo production of CHC profiles resembling those of their female host) have been described in some representatives of the family and unpublished evidence suggests chemical deception is widespread in Chrysididae (Chapter 2). Nonetheless, to trace the evolution of any trait of interest, a reliable phylogenetic reconstruction of the family is required. Therefore, the first study of this thesis constitutes the largest and to-date most reliable phylogenetic reconstruction of the family Chrysididae, which includes representatives of 186 species of cuckoo wasps. While the results of this phylogenetic reconstruction are consistent with previous ideas on the relationships of subfamilies and tribes, it shows the existence of several non-monophyletic genera (Chapter 3). CHC are involved in intraspecific recognition, often acting as contact sex pheromones. Nevertheless, it is not yet understood to what extent CHC profiles differ between the two sexes and whether some compound classes are more prevalent in one or the other sex. So far, no comparison of CHC profiles of males and females has been done for more than a dozen of related species. In Chapter 4, I describe and compare CHC profiles of females and males of 58 species of cuckoo wasps in order to evaluate whether and to what extent CHC profiles of these species differ between the sexes. I demonstrated that CHC profiles of cuckoo wasps are frequently (more than 90\% of the species analyzed) and strongly dimorphic (both sexes of a given species tend to produce very different CHC compounds). Methyl-branched compounds tend to be more prevalent in males (especially dimethyl-branched compounds) and unsaturated compounds prevail in females. Moreover, a sex-specific pattern in the distribution of the double bond position of alkenes was evident: internal double bond positions (> 11) occur predominantly in males, whereas alkenes with the doubl{\´e} bond at position 9 were more abundant and frequent in females (Chapter4). In Chapter5, I investigated how CHC profiles of cuckoo wasps differ across species. Are CHC profiles of cuckoo wasps species-specific, enabling their use as cues for species recognition? How do CHC profiles resemble phylogenetic relatedness? In Chapter 5, I try to answer these questions by comparing CHC profiles of 59 species of cuckoo wasps. CHC profiles of cuckoo wasps are shown to be species (and sex-) specific. I show that CHC profiles are useful as a complementary tool to help delimiting taxonomically difficult sibling species. Moreover, the evaluation of CHC profiles of five commonly occurring species within a genus, showed little or no geographical variation. However, CHC profiles of closely related species may differ strongly among each other, not being useful to track the evolutionary history of species (Chapter 5). Sexual selection is generally credited for generating striking sexual dimorphism by causing changes in male traits. Most often, sexual selection has a stronger effect on males, who compete for access to and may be selected by females, thus male traits may rapidly evolve. Nevertheless, in cuckoo wasps, it appears that it is the female sex the one evolving faster changes, with females of very closely related species showing extremely divergent profiles. One plausible reason for this disparity is that natural selection acting on female's CHC profiles may be stronger than sexual selection on males (Chapter 6). Since females of cuckoo wasps are most probably engaged in an evolutionary arms race with their female hosts, CHC profiles of female cuckoo wasps are likely rapidly evolving, thus explaining part of the strong observed sexual dimorphism of CHC (Chapter 6). In fact, Chapter 7 shows evidence of a possible ongoing evolutionary arms race between five cuckoo wasps of the genus Hedychrum and their hosts. Hedychrum species parasitize either Coleoptera-hunting or Hymenoptera-hunting digger wasps. Since the coleopteran prey of the former digger wasps is naturally better protected against fungus infestation, these wasps do not embalm their prey with alkene-enriched secretions as do the Hymenoptera-hunting digger wasps. Thus, Coleoptera-hunting digger wasps can apparently diversify their profiles to escape chemical mimicry. Interestingly, only female cuckoo wasps of these hosts have started producing the same compound classes and even the same CHC compounds as those of their hosts. Male cuckoo wasps, however retain an alkene-enriched CHC profile that reflects the molecular phylogeny of the genus (Chapter 7). Whereas, a larger number of parasite-host comparisons may be needed to further conclude that an arms race between cuckoo wasps and their hosts is capable of generating sexual dimorphism of cuckoo wasps, this thesis constitutes the first effort towards this, providing a starting point for further studies. Finally, I provide some methodological tools that may help in speeding up the sometimes cumbersome process of analyzing and identifying CHC profiles. One of the most time-demanding steps in the processing of CHC data is the alignment of CHC chromatograms. This process is often done manually, because alignment programs are mostly designed for metabolomics or are just recently being developed. I analyzed CHC profiles using a combined approach with two freely available programs. I used AMDIS (Automated Mass Spectral Deconvolution and Identification System, http://chemdata.nist.gov/mass-spc/amdis/) to deconvolute and automatically identify all CHC of interest present in a chromatogram. I then developed a series of R scripts to correct for potential, unavoidable errors while processing CHC chromatograms with AMDIS. Chapter 8 explains this procedure. In the next chapter, I developed a program that helps in the identification of one commonly occurring class of hydrocarbons. The limited number of linear alkanes (only one per carbon atom) and their characteristic diagnostic ion allows a rapid and unambigous identification of these substances. In opposition, unsaturated and methyl-branched compounds are more difficult to identify, as a result of the much larger diversity of existing compounds. To identify unsaturated compounds a derivatization is necessary to determine the position of the double bond. Methyl-branched alkanes, however can be identified from the original chromatogram if their diagnostic ions are known. Nonetheless, polymethyl-branched alkanes (e.g., compounds with two or more methyl groups along the chain) are often difficult to identify, because they may appear in mixes (e.g., 3,7 diMeC27 and 3,9 diMeC27), and tables containing the diagnostic ions are not easily available. Therefore, I developed a program that creates a table with all possiblemethyl-branched compounds containing up to 4 methyl groups, and that provides their diagnostic ions and a calculated retention index. This may allow a much faster identification of the methyl-branched compound a researcher is dealing with, without having to lose time in the tedious calculations by hand. The program is able to correctly identify, or at least, greatly reduce the number of possible options for the identification of an unknown methyl-branched compound. Thus, using this tool, most methyl-branched compounds can be readily identified (Chapter 9). This thesis ends with a general discussion (Chapter 10). Overall, this work provides a comprehensive overview of the diversity of cuticular hydrocarbons of cuckoo wasps. The analyses presented here shed light on the emergence and evolution of interspecific diversity and intraspecific sexual dimorphism of CHC profiles. In addition, two technical methods have been developed that could greatly facilitate the CHC analysis of insects.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ashour2020,
  author    = {Ashour, DiyaaEldin},
  title     = {Kinetics and timing of IL-12 production by dendritic cells for Th1 polarization \(in\) \(vivo\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-17948},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179483},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Auf Dendritische Zellen (DCs) basierende Vakzinen h{\"a}ngen von der Qualit{\"a}t der DC-Reifung ab, um Antigenpr{\"a}sentation, Kostimulation, Lymphknotenmigration und, im Faller einer T-Helfer-1 (Th1) Polarisierung, die Freisetzung von IL-12 zu induzieren. Die Herstellung des heterodimeren IL-12p70 durch injizierte DC wurde klassisch als Schl{\"u}sselfaktor beschrieben, der f{\"u}r die Erzeugung einer polarisierten Th1 Immunreaktion erforderlich ist. Dennoch induzieren DCs, die IL-12 nicht ausscheiden k{\"o}nnen (z. B. nach Reifung des Cytokin-Cocktails), Th1 polarisierte Immunantwortenin M{\"a}usen und Menschen. Da zuvor auch beschrieben wurde, dass DCs in der Lage sind, andere DCs auf Bystander-Weise zu aktivieren, haben wir hier die DC-Quelle der IL-12 Produktion f{\"u}r die Th1-Polarisation in einem murinen DC-Vakzinemodell untersucht. Die Migration der injizierten, aus murinem Knochenmark generierten DCs (BM-DCs) war f{\"u}r den Antigentransport in den Lymphknoten wesentlich. Sie trugen jedoch nur teilweise zur Antigenpr{\"a}sentation bei und induzierten nur einen nicht polarisierten Th0-Zustand der T-Zellen, die IL-2 produzierten, aber kein IFN-. Stattdessen deuten die Daten daraufhin, dass endogene dermale migrierende XCR1+ DCs als Bystander-DCs zur Antigenpr{\"a}sentation beitragen und IL-12 f{\"u}r die Th1 Polarisation bereitstellten. Die genetische Ablation von migrierenden DCs und speziell von XCR1+ migrierenden DCs hebt das Th1 Priming vollst{\"a}ndig auf, Die Kinetik der Wechselwirkungen in den drainierenden Lymphknoten erfolgt schrittweise, indem i) injizierte DCs mit verwandten T-Zellen, ii) injizierte DCs mit Bystander XCR1+ DCs und iii) Bystander XCR1+ DCs mit T-Zellen in Kontakt treten. Das Transkriptom der Bystander-DCs zeigte eine Herunterregulierung von Treg- und Th2/Th9-induzierenden Genen und eine Hochregulierung der f{\"u}r die Th1- Induktion erforderlichen Gene. Zusammen zeigen diese Daten, dass injizierte reife migrierende BM-DCs das T-Zell-Priming und die Bystander-DC-Aktivierung steuern, nicht jedoch die Th1-Polarisation, die durch endogene IL-12p70+ XCR1+ Bystander-DCs vermittelt wird. Unsere Ergebnisse sind von Bedeutung f{\"u}r klinische Studien mit Vakzine-DCs, bei denen endogene DCs durch eine Chemotherapie funktionell beeintr{\"a}chtigt werden k{\"o}nnen.},
  subject      = {Immunologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{SchellergebBirkholz2020,
  author    = {Scheller [geb. Birkholz], Inga},
  title     = {Studies on the role of actin-binding proteins in platelet production and function in mice},
  doi       = {10.25972/OPUS-16858},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168582},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Platelet activation and aggregation at sites of vascular injury involves massive cytoskeletal re-organization, which is required for proper platelet function. Moreover, the cytoskeleton plays central roles in megakaryo- and thrombopoiesis. Thus, cytoskeletal protein aberrations can be the underlying reason for many pathological phenotypes. Although intensive research is carried out to identify the key players involved in cytoskeletal reorganization, the signaling cascades orchestrating these complex processes are still poorly understood. This thesis investigates the role of three actin-binding proteins, Coactosin-like (Cotl) 1, Profilin (Pfn) 1 and Thymosin (T) β4, in platelet formation and function using genetically modified mice. ADF-H-containing proteins such as Twinfilin or Cofilin are well characterized as regulators of thrombopoesis and cytoskeletal reorganization. Although Cotl1 belongs to the ADF-H protein family, lack of Cotl1 did not affect platelet count or cytoskeletal dynamics. However, Cotl1-deficiency resulted in significant protection from arterial thrombus formation and ischemic stroke in vivo. Defective GPIb-vWF interactions and altered second wave mediator release present potential reasons for the beneficial effect of Cotl1-deficiency. These results reveal an unexpected function of Cotl1 as a regulator of thrombosis and hemostasis, establishing it as a potential target for a safe therapeutic therapy to prevent arterial thrombosis or ischemic stroke. Recent studies showed that the organization of the circumferential actin cytoskeleton modulates calpain-mediated αIIbβ3 integrin closure, thereby also controlling αIIbβ3 integrin localization. The second part of this thesis identified the actin-sequestering protein Pfn1 as a central regulator of platelet integrin function as Pfn1-deficient platelets displayed almost abolished αIIbβ3 integrin signaling. This translated into a profound protection from arterial thrombus formation and prolonged tail bleeding times in vivo which was caused by enhanced calpain-dependent integrin closure. These findings further emphasize the importance of a functional actin cytoskeleton for intact platelet function in vitro and in vivo. Tβ4 is a moonlighting protein, acting as one of the major actin-sequestering proteins in cells of higher eukaryotes and exerting various paracrine functions including anti-inflammatory, immunomodulatory and pro-angiogenic effects. Although excessively studied, its role for cytoskeletal dynamics, the distinction between endo- and exogenous protein function and its uptake and release mechanisms are still poorly understood. Constitutive Tβ4-deficiency resulted in thrombocytopenia accompanied by a largely diminished G-actin pool in platelets and divergent effects on platelet reactivity. Pre-incubation of platelets with recombinant Tβ4 will help to understand the function of endo- and exogenous protein, which is under current investigation.},
  subject      = {Thrombozyt},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Le2020,
  author    = {Le, Thien Anh},
  title     = {Theoretical investigations of proton transfer and interactions or reactions of covalent and non-covalent inhibitors in different proteins},
  doi       = {10.25972/OPUS-17051},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170511},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Nowadays, computational-aided investigations become an essential part in the chemical, biochemical or pharmaceutical research. With increasing computing power, the calculation of larger biological systems becomes feasible. In this work molecular mechanical (MM) and quantum mechanical approaches (QM) and the combination of both (QM/MM) have been applied to study several questions which arose from different working groups. Thus, this work comprises eight different subjects which deals with chemical reactions or proton transfer in enzymes, conformational changes of ligands or proteins and verification of experimental data. This work firstly deals with reaction mechanisms of aromatic inhibitors of cysteine proteases which can be found in many organisms. These enzymes are responsible for various cancer or diseases as for example Human African Trypanosomiasis (HAT) or the Chagas disease. Aromatic SNAr-type electrophiles might offer a new possibility to covalently modify these proteases. Quantum mechanical calculations have been performed to gain insights into the energetics and possible mechanisms. The next chapter also deals with Trypanosomiasis but the focus was set on a different enzyme. The particularity of Trypanosomiasis is the thiol metabolism which can also be modified by covalent inhibitors. In this context, the wild type and point mutations of the enzyme tryparedoxin have been investigated via molecular dynamic (MD) simulations to examine the influence of specific amino acids in regard to the inhibitor. Experimental data showed that a dimerization of the enzyme occurs if the inhibitor is present. Simulations revealed that the stability of the dimer decreases in absence of the inhibitor and thus confirms these experiments. Further investigations concerning cysteine proteases such as cruzain and rhodesain have been conducted with respect to experimental kinetic data of covalent vinylsulfone inhibitors. Several approaches such as QM or QM/MM calculations and docking, MD or MMPBSA/MMGBSA simulations have been applied to reproduce these data. The utilization of force field approaches resulted in a qualitatively accurate prediction. The kinase AKT is involved in a range of diseases and plays an important role in the formation of cancer. Novel covalent-allosteric inhibitors have been developed and crystallized in complex with AKT. It was shown that depending on the inhibitor a different cysteine residue is modified. To investigate these differences in covalent modification computational simulations have been applied. Enoyl-(acyl carrier) (ENR) proteins are essential in the last step of the fatty acid biosynthesis II (FAS) and represent a good target for inhibition. The diphenylether inhibitor SKTS1 which was originally designed to target the ENR's of Staphylococcus aureus was also crystallized in InhA, the ENR of Mycobacterium tuberculosis (TB). Crystal structures indicate a change of the inhibitor's tautomeric form. This subject was investigated via MD simulations. Results of these simulations confirmed the tautomerization of the inhibitor. This work also deals with the development of a covalent inhibitor originating from a non-covalent ligand. The target FadA5 is an essential enzyme for the degradation of steroids in TB and is responsible for chronic tuberculosis. This enzyme was crystallized in complex with a non-covalent ligand which served as starting point for this study. Computations on QM or QM/MM level and docking and MD simulations have been applied to evaluate potential candidates. The next chapter focuses on the modification of the product spectrum of Bacillus megaterium levansucrase, a polymerase which catalyzes the biosynthesis of fructans. The covalent modification of the wild type or mutants of the enzyme lead to an accumulation of oligosaccharides but also to polymers with higher polymerization degree. To understand these changes in product spectra MD simulations have been performed. Finally, the proton transfer in catalytic cysteine histidine dyads was investigated. The focus was set on the influence of the relaxation of the protein environment to the reaction. Calculations of the enzymes FadA5 and rhodesain revealed that the preferred protonation state of the dyade depends on the protein environment and has an impact on the reaction barrier. Furthermore, the adaptation of the environment to a fixed protonation state was analyzed via MD simulations.},
  subject      = {Computational chemistry},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wachtler2020,
  author    = {Wachtler, Stefan},
  title     = {Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Nanodiamantmaterialien f{\"u}r biomedizinische Anwendungen},
  doi       = {10.25972/OPUS-21075},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-210757},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {In dieser Arbeit ist die Synthese von funktionalisiertem Nanodiamant mit bioaktiven Substanzen, welche vor allem als Wirkstofftransporter eingesetzt werden sollen, beschrieben. Dazu werden zum einen bereits bekannte Anbindungsm{\"o}glichkeiten an Nanodiamant, wie zum Beispiel die Klick-Reaktion, sowie die Ausbildung von Amidbr{\"u}cken verwendet. Zum anderen werden neuartige Funktionalisierungsm{\"o}glichkeiten wie Protein Ligation und Thioharnstoffbr{\"u}cken verwendet und somit das Repertoire an bekannten Anbindungsreaktion erweitert. Des weiteren wurde ein multifunktionales Nanodiamantsystem synthetisiert. Dieses ist in der Lage, zwei verschiedene Molek{\"u}le auf einem Partikel zu immobilisieren. Die verwendeten Methoden erm{\"o}glichen die Anbindung verschiedener Substanzen aus unterschiedlichen Molek{\"u}lgruppen an Nanodiamanten und sind somit universell einsetzbar.},
  subject      = {Synthesediamant},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kraus2020,
  author    = {Kraus, Michael},
  title     = {The Conversion of Bifidobacterium adolescentis Sucrose Phosphorylase into a Polyphenol Transglucosidase via Structure-based Enzyme Engineering},
  doi       = {10.25972/OPUS-19247},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192477},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {The initial goal was the conversion of Bifidobacterium adolescentis Sucrose Phosphorylase (BaSP) into a polyphenol glucosidase by structure based enzyme engineering. BaSP was chosen because of its ability to utilize sucrose, an economically viable and sustainable donor substrate, and transfer the glucosyl moiety to various acceptor substrates. The introduction of aromatic residues into the active site was considered a viable way to render it more suitable for aromatic acceptor compounds by reducing its polarity and potentially introducing π-π-interactions with the polyphenols. An investigation of the active site revealed Gln345 as a suitable mutagenesis target. As a proof of concept BaSP Q345F was employed in the glycosylation of (+)-catechin, (-)-epicatechin and resveratrol. The variant was selective for the aromatic acceptor substrates and the glucose disaccharide side reaction was only observed after almost quantitative conversion of the aromatic substrates. A crystal structure of BaSP Q345F in complex with glucose was obtained and it displayed an unexpected shift of an entire domain by 3.3 {\AA}. A crystal structure of BaSP D192N-Q345F, an inactive variant in complex with resveratrol-3-α-D-glucosid, the glucosylation product of resveratrol, synthesized by BaSP Q345F was solved. It proved that the domain shift is in fact responsible for the ability of the variant to glycosylate aromatic compounds. Simultaneously a ligand free crystal structure of BaSP Q345F disproved an induced fit effect as the cause of the domain shift. The missing link, a crystal structure of BaSP Q345F in the F-conformation is obtained. This does not feature the domain shift, but is in outstanding agreement with the wildtype structure. The domain shift is therefore not static but rather a step in a dynamic process. It is further conceivable that the domain shifted conformation of BaSP Q345F resembles the open conformation of the wild type and that an adjustment of a conformational equilibrium as a result of the Q345F point mutation is observed. An investigation into the background reaction, the formation of glucose-glucose disaccharides of BaSP Q345F and three further variants that addressed the same region (L341C, D316C-L341C and D316C-N340C) revealed the formation of nigerose by BaSP Q345F.},
  subject      = {Phosphorylase},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Slopianka2020,
  author    = {Slopianka, Markus},
  title     = {Evaluation von Gallens{\"a}uren als Biomarker f{\"u}r Lebertoxizit{\"a}t in der pr{\"a}klinischen Arzneimittelentwicklung},
  doi       = {10.25972/OPUS-20462},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204627},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Detektion Arzneimittel-induzierter Lebersch{\"a}digung (engl. DILI - Drug induced liver injury) stellt eine Herausforderung in der pr{\"a}klinischen Entwicklung von Arzneistoffen dar. Die zur Verf{\"u}gung stehenden konventionellen klinisch-chemischen Marker, wie Alanin-Aminotransferase (ALAT), Aspartat-Aminotransferase (ASAT) und Alkalische Phosphatase (APh), zeigen z. B. bei minimaler bis leichter Leberpathologie keine Ver{\"a}nderungen im Serum an und besitzen somit nur eine geringe Sensitivit{\"a}t f{\"u}r den fr{\"u}hzeitigen Nachweis einer Lebertoxizit{\"a}t. Des Weiteren besitzen klinisch-chemische Serummarker gleichzeitig eine geringe Spezifit{\"a}t und sind somit f{\"u}r die Differenzierung unterschiedlicher Lebertoxizit{\"a}ten nur limitiert geeignet. Neben den beschriebenen diagnostischen Herausforderungen k{\"o}nnen u. a. auch histopathologische Befunde in der Leber, ohne eine Ver{\"a}nderung der klinisch-chemischen Serummarker auftreten und umgekehrt. Die Histopathologie ist als Goldstandard zwar spezifisch, als invasive Technik f{\"u}r eine Verlaufskontrolle in toxikologischen und klinischen Studien aber ungeeignet. In den vergangenen Jahren lieferten Studien zum Gallens{\"a}ure-Profiling mittels Fl{\"u}ssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) mit Modellsubstanzen, die unterschiedliche Formen einer Lebertoxizit{\"a}t in Ratten induzierten Hinweise, dass individuelle Gallens{\"a}uren ein diagnostisches Potential f{\"u}r die Bewertung einer Lebersch{\"a}digung besitzen. Ziel dieser Arbeit ist es, dass Gallens{\"a}ure-Profiling in die vorgeschriebene Diagnostik der Lebertoxizit{\"a}t in der pr{\"a}klinischen Arzneimittelentwicklung zu implementieren und zu bewerten, ob diese Marker einen wertvollen Beitrag zur Charakterisierung einer Lebertoxizit{\"a}t leisten k{\"o}nnen. Hierzu wurde eine quantitative LC-MS/MS-Methode etabliert und validiert, die es erm{\"o}glicht, 20 verschiedene endogene Gallens{\"a}uren in Ratten zu analysieren. Die quantitative Analytik erm{\"o}glichte eine selektive Bestimmung von prim{\"a}ren, konjugierten und sekund{\"a}ren Gallens{\"a}uren. F{\"u}r die Quantifizierung der individuellen Gallens{\"a}uren wurden 2 MRM-{\"U}berg{\"a}nge bestimmt. Zur Bestimmung des Arbeitsbereiches wurden 20 Referenzstandards von Gallens{\"a}uren verwendet. Eine Kalibrierung mit sieben Kalibrierpunkten in aufsteigender Konzentration wurde f{\"u}r die Bestimmung der endogenen Konzentrationen genutzt. Zur Kompensation des Matrixeffektes wurden 10 isotopenmarkierte interne Standards in die Analytik eingef{\"u}gt. Die Reproduzierbarkeit laufender Messungen wurde durch eingef{\"u}gte Qualit{\"a}tskontrollen (QCs) in drei verschiedenen Konzentrationsbereichen {\"u}berwacht. Es wurde ein Gallens{\"a}ure-Profiling mittels LC-MS/MS im Plasma und Lebergewebe von Ratten, die mit verschiedenen Arzneimitteln behandelt wurden, durchgef{\"u}hrt. Histopathologische Zusammenfassung Untersuchungen konnten aufzeigen, dass sich in den Lebern von m{\"a}nnlichen Ratten, die mit dem Arzneimittel Amitriptylin {\"u}ber 14 Tage behandelt wurden, eine makrovesikul{\"a}re Steatose in der Leber manifestierte. Die klassischen Serummarker, wie ALAT, ASAT und Gamma-Glutamyltransferase (γGT), konnten diese Art des Leberschadens nicht detektieren. Dagegen erh{\"o}hten sich die Konzentrationen Glycin-konjugierter Gallens{\"a}uren mit parallel absinkenden Konzentrationen von Taurin-konjugierten Gallens{\"a}uren im Lebergewebe behandelter Ratten. Gleichzeitig ergaben sich signifikant erh{\"o}hte Konzentrationen der prim{\"a}ren Gallens{\"a}uren CA und CDCA im Plasma behandelter Ratten. Andere Gallens{\"a}ure-Profile konnten nach einer Methapyrilen-induzierten Leberzellnekrose mit hepatobili{\"a}rer Sch{\"a}digung beobachtet werden. Nach einer 14-t{\"a}gigen Behandlungsphase mit 80 mg/kg KG Methapyrilen, erh{\"o}hten sich die Konzentrationen von 11 Gallens{\"a}uren im Lebergewebe behandelter Tiere. Gleichzeitig stiegen die Konzentrationen von allen 20 individuellen Gallens{\"a}uren im Plasma behandelter Ratten an. Zus{\"a}tzlich zur quantitativen Analyse von Gallens{\"a}uren mittels LC-MS/MS wurde die Expression von Genen der Gallens{\"a}ure-Biosynthese, des Gallens{\"a}ure-Transports und die Regulation der Gallens{\"a}ure-Hom{\"o}ostase mittels Multiplex-Analyse untersucht. Die erh{\"o}hte Expression von Genen f{\"u}r Efflux-Transporter der Multidrug Resistance-Related Protein (MRP)-Familie deutet auf einen gesteigerten Abtransport von Gallens{\"a}uren ins Blut hin und korrespondierte mit erh{\"o}hten Gallens{\"a}ure-Konzentrationen im Plasma der behandelten Ratten. Des Weiteren wurden die Erkenntnisse der Gallens{\"a}ure-Profile aus den tierexperimentellen Studien als Grundlage genutzt, um Arzneimittel-induzierte Lebertoxizit{\"a}t auf ein zellbiologisches In-vitro-System zu {\"u}bertragen. Es wurden In-vitro-Experimente mit prim{\"a}ren Rattenhepatozyten zwischen zwei Kollagenmatrices (Sandwich-Kultivierung) durchgef{\"u}hrt. Dieses etablierte System wird u. a. f{\"u}r Untersuchungen an hepatobili{\"a}ren Transportsystemen (z. B. Bile Salt Export Pump, BSEP) genutzt. Das Gallens{\"a}ure-Profiling in den Zellkultur{\"u}berst{\"a}nden belegt, dass die prim{\"a}ren Hepatozyten konjugierte Gallens{\"a}uren bilden, dass sie bei einer Inkubation mit prim{\"a}ren Gallens{\"a}uren diese verstoffwechseln und dadurch, neben den bereits vorhandenen Gallens{\"a}uren, weitere konjugierte Gallens{\"a}uren produzieren. Eine Exposition mit den Hepatotoxinen Troglitazon und Methapyrilen f{\"u}hrte zu Ver{\"a}nderungen in der Gallens{\"a}ure-Hom{\"o}ostase der Hepatozyten. In den In-vivo-Experimenten wurde eine Methapyrilen-induzierte Nekrose mit hepatobili{\"a}rer Sch{\"a}digung in den behandelten Ratten festgestellt. Bei der Behandlung mit Methapyrilen ergaben sich starke Konzentrationsanstiege der Gallens{\"a}uren im Plasma (u. a. von GCA und TCA), die mit den histopathologischen Befunden korrelierten. Anhand dieser Daten und der Zusammenfassung pharmakokinetischen Eigenschaften von Methapyrilen wurde ein Studiendesign f{\"u}r Rattenhepatozyten in Sandwich-Kulturen entwickelt, um eine initiale Absch{\"a}tzung der Konzentrationsver{\"a}nderungen von Gallens{\"a}uren im In-vitro-Testsystem durchzuf{\"u}hren. Ab Tag 8 der Behandlung kam es zu einem erh{\"o}hten Anstieg der GCA- und TCA-Konzentrationen im Zellkulturmedium. Daher besitzt das In-vitro-Testsystem m{\"o}glicherweise das Potential, tierexperimentelle Studien bei der Bewertung einer Hepatotoxizit{\"a}t zu unterst{\"u}tzen oder sogar zu reduzieren. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse aus dieser Arbeit, dass Gallens{\"a}ure-Profiling in m{\"a}nnlichen und weiblichen Ratten eine geeignete Methode zur Detektion und Differenzierung von Lebersch{\"a}den ist. Die Technologie ist flexibel einsetzbar und kann bereits etablierte Testverfahren, wie die Bestimmung von Serummarkern in der Klinischen Chemie und die Histopathologie unterst{\"u}tzen. Damit besitzt das Gallens{\"a}ure-Profiling das Potential, die Bewertung beim Nachweis und bei der Charakterisierung einer Lebertoxizit{\"a}t im Rahmen der Evaluierung von pr{\"a}klinischen Arzneimittelkandidaten zu verbessern.},
  subject      = {Hepatotoxizit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{LiebschergebBloehbaum2020,
  author    = {Liebscher [geb. Bl{\"o}hbaum], Julia},
  title     = {Side chain functional poly(2-oxazoline)s for biomedical applications},
  doi       = {10.25972/OPUS-20396},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-203960},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {The aim of the thesis was to develop water soluble poly(2-oxazoline) (POx) copolymers with new side group functionalities, which can be used for the formation of hydrogels in biomedical applications and for the development of peptide-polymer conjugates. First, random copolymers of the monomer MeOx or EtOx with ButEnOx and EtOx with DecEnOx were synthesized and characterized. The vinyl functionality brought into the copolymer by the monomers ButEnOx and DecEnOx would later serve for post-polymerization functionalization. The synthesized copolymers were further functionalized with thiols via post-polymerization functionalization using a newly developed synthesis protocol or with a protected catechol molecule for hydrogel formation. For the formation of peptide-polymer conjugates, a cyclic thioester, namely thiolactone acrylamide and an azlactone precursor, whose synthesis was newly developed, were attached to the side chain of P(EtOx-co-ButEnOx) copolymers. The application of the functionalized thiol copolymers as hydrogels using thiol-ene chemistry for cross-linking was demonstrated. The swelling behavior and mechanical properties were characterized. The hydrophilicity of the network as well as the cross-linking density strongly influenced the swelling behavior and the mechanical strength of the hydrogels. All hydrogels showed good cell viability results. The hydrogel networks based on MeOx and EtOx were loaded with two dyes, fluorescein and methylene blue. It was observed that the uptake of the more hydrophilic dye fluorescein depended more on the ability of the hydrogel to swell. In contrast, the uptake of the more hydrophobic dye methylene blue was less dependent on the swelling degree, but much more on the hydrophilicity of the network. For the potential application as cartilage glue, (biohybrid) hydrogels were synthesized based on the catechol-functionalized copolymers, with and without additional fibrinogen, using sodium periodate as the oxidizing agent. The system allowed for degradation due to the incorporated ester linkages at the cross-linking points. The swelling behavior as well as the mechanical properties were characterized. As expected, hydrogels with higher degrees of cross-linking showed less swelling and higher elastic modulus. The addition of fibrinogen however increased the elasticity of the network, which can be favorable for the intended application as a cartilage glue. Biological evaluation clearly demonstrated the advantage of degradable ester links in the hydrogel network, where chondrocytes were able to bridge the artificial gap in contrast to hydrogels without any ester motifs. Lastly, different ways to form peptide-polymer conjugates were presented. Peptides were attached with the thiol of the terminal cysteine group to the vinyl side chain of P(EtOx-co-ButEnOx) copolymers by radical thiol-ene chemistry. Another approach was to use a cyclic thioester, thiolactone, or an azlactone functionality to bind a model peptide via native chemical ligation. The two latter named strategies to bind peptides to POx side chains are especially interesting as one and in the case of thiolactone two free thiols are still present at the binding site after the reaction, which can, for example, be used for further thiol-ene cross-linking to form POx hydrogels. In summary, side functional poly(oxazoline) copolymers show great potential for numerous biomedical applications. The various side chain functionalities can be introduced by an appropriate monomer or by post-polymerization functionalization, as demonstrated. By their multi-functionality, hydrogel characteristics, such as cross-linking degree and mechanical strength, can be fine-tuned and adjusted depending on the application in the human body. In addition, the presented chemoselective and orthogonal reaction strategies can be used in the future to synthesize polymer conjugates, which can, for example, be used in drug delivery or in tissue regeneration.},
  subject      = {Polymere},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mestermann2020,
  author    = {Mestermann, Katrin},
  title     = {Pharmacological control of CAR T-cells by dasatinib},
  doi       = {10.25972/OPUS-18056},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180562},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Cellular therapies using chimeric antigen receptor (CAR) modified T cells to eradicate tumor cells have been a major breakthrough in the treatment of hematologic malignancies. However, there are no measures to control CAR T cell activity after infusion, which is mostly required in cases of CAR T cell overreaction, e.g. cytokine release syndrome, or in the case of T cell failure, e.g. caused by exhaustion. In our study, we identified the tyrosine kinase inhibitor (TKI) dasatinib (© Sprycel) as a suitable agent to steer CAR T cells in vitro and in vivo. We show that single treatment of CD4+ and CD8+ CAR T cells with dasatinib conferred either partial or complete inhibition, depending on the applied concentration. The blockade was immediate and encompassed spe-cific lysis, cytokine secretion and proliferation following antigen encounter. The mechanism relied on reduced phosphorylation of key kinases in the CAR signaling cascade, which led to abrogation of nuclear factor of activated T-cells (NFAT) signaling. Importantly, inhibition was fully reversible by dasatinib withdrawal. In vivo, dasatinib blocked CAR T cell function without impairing the engraftment of CAR T cells or their subsequent anti tumor function once dasatinib administration was discontinued. We therefore introduce dasatinib as a new tool to efficiently block CAR T cells in vitro and in vivo, with data suggesting that dasatinib can be used in a clinical setting to mitigate toxicity after adaptive transfer of CAR modified T cells and other forms of T cell based immunotherapy. Additionally we show that intermittent inhibition of CAR T cells by dasatinib im-proves the efficacy of CAR T cell therapy. By pausing T cells for short periods of time in vi-vo, upregulation of programmed death protein 1 (PD-1) and subsequent induction of exhaus-tion was prevented, which increased the expansion of T cells and the rate of tumor eradica-tion. Our data therefore suggest that dasatinib can additionally be used to overcome T cell exhaustion that is induced by massive tumor burden and upregulation of inhibitory receptors.},
  subject      = {Immuntherapie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hupp2020,
  author    = {Hupp, Benjamin},
  title     = {Untersuchung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen Kupfer(I)-basierter NIR-Emitter und MRP-Materialien},
  doi       = {10.25972/OPUS-18769},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-187694},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden lumineszente Kupfer(I)-verbindungen untersucht, um durch die Herstellung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen einen Beitrag zur Erforschung niederenergetischer Emitter und mechanoresponsiver Phosphoreszenzmaterialien zu leisten. Dar{\"u}ber hinaus wurden Vorarbeiten zur Ergr{\"u}ndung kooperativer Effekte in dinuklearen Kupfer(I)-komplexen durchgef{\"u}hrt. Im Bereich niederenergetischer Emitter wurden tetraedrische Kupferverbindungen mit Chromophorliganden auf Basis des Grundmotivs 2-(Pyridin-2-yl)-imdazol untersucht. Komplexe mit diesem Liganden emittieren meistens Gr{\"u}n bis Orange, daher wurde ein Stickstoffatom im R{\"u}ckgrat des Liganden durch Schwefel substituiert, um eine bathochrome Verschiebung zu bewirken. Zur Untersuchung des Einflusses der Donorst{\"a}rke, Sterik und Komplexgeometrie auf das Emissionsverhalten wurden diverse Phosphane und ein NHC als Donorliganden verwendet. Die Emissionsmaxima der untersuchten Verbindungen liegen erwartungsgem{\"a}ß im Orangen bis Tiefroten und es konnten f{\"u}r diesen Emissionsbereich gute Quantenausbeuten von bis zu 11 \% erreicht werden. Die Anf{\"a}lligkeit tetraedrischer Kupfer(I)-komplexe f{\"u}r Verzerrungen im angeregten Zustand und die damit einhergehende Erh{\"o}hung strahlungsloser Prozesse ließ sich durch den Einsatz sterisch anspruchsvoller Liganden unterdr{\"u}cken. Um das Potenzial f{\"u}r die Verwendung in optoelektronischen Bauteilen zu ergr{\"u}nden, wurden umfangreiche Stabilit{\"a}tstests durchgef{\"u}hrt, die die enorme thermische Belastbarkeit im Festk{\"o}rper sowie langfristige Stabilit{\"a}t in verd{\"u}nnter L{\"o}sung einiger Verbindungen best{\"a}tigten. Ferner wurden in Kooperation mit der Gruppe um Prof. Holger Braunschweig photophysikalische Studien an zwei dinuklearen und einem trinuklearen Kupfer(I)-diborinkomplex durchgef{\"u}hrt, die im Rahmen der Promotionen von Dr. Jan Mies und Dr. Theresa Dellermann synthetisiert wurden. Die Verbindungen weisen in Festk{\"o}rper und L{\"o}sung tiefrote Phosphoreszenz auf. Die Effizienz des trinuklearen Komplexes (φ = 0.58 im Festk{\"o}rper) ist deutlich h{\"o}her als die der beiden dinuklearen Verbindungen (φ < 0.03). Die Kupfer-Diborin-Bindung besitzt einen signifikanten kovalenten Anteil. Die {\"U}bergangsmetallatome haben somit einen starken Einfluss auf die strahlenden {\"U}berg{\"a}nge, was zum Auftreten von Phosphoreszenz f{\"u}hrt. F{\"u}r effiziente Emission ist eine lineare Anordnung zweier Kupferfragmente um das Diborin notwendig, was im Fall des trinuklearen Komplexes stets gew{\"a}hrleistet ist, f{\"u}r die dinuklearen Komplexe jedoch nur in L{\"o}sung zu beobachten ist. Durch die Studien wurde einerseits das komplexe Emissionsverhalten dieser Komplexe aufgekl{\"a}rt und andererseits die Relevanz dieser neuen Verbindungsklasse f{\"u}r niederenergetische Emittermaterialien gezeigt. Zus{\"a}tzlich wurden Vorarbeiten zur Untersuchung kooperativer Effekte in dinuklearen Kupfer(I)-verbindungen unter Ausschluss schwer zu erhaltender cuprophiler Wechselwirkungen durchgef{\"u}hrt. Es sollten mono- und dinukleare Kupfer(I)-komplexe mit Bisbenzimidazol und Benzimidazolpyrimidin als verbr{\"u}ckenden Chromophorliganden synthetisiert und photophysikalisch untersucht werden, um eine eventuelle Erh{\"o}hung der Effizienz der dinuklearen Komplexe gegen{\"u}ber ihren mononuklearen Analoga zu quantifizieren. Im Rahmen dieser Arbeit gelang es, einen zuverl{\"a}ssigen Syntheseweg f{\"u}r die im R{\"u}ckgrat alkylierten verbr{\"u}ckenden Liganden zu etablieren. Ferner wurden erste Versuche zur Herstellung kationischer und neutraler mononuklearer Komplexe durchgef{\"u}hrt. Außerdem wurde die mechanochrome Lumineszenz eines aus Vorarbeiten bekannten dinuklearen Kupferkomplexes untersucht und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen hergestellt. Hierzu wurden Komplexsalze mit den Anionen PF6- und BF4- hergestellt und mittels zahlreicher Spektroskopiemethoden analysiert, um umfangreiche Informationen zu den Eigenschaften im Grund- und angeregten Zustand zu sammeln. Durch Schwingungsspektroskopie wurde nachgewiesen, dass die Phasen{\"a}nderung zu keiner ver{\"a}nderten Konstitution der Verbindung im Grundzustand f{\"u}hrt. Durch 1H-19F-HOESY- sowie 19F-Festk{\"o}rper-NMR-Experimente wurde festgestellt, dass sowohl in L{\"o}sung wie auch im Festk{\"o}rper Kation und Anion gepaart vorliegen und miteinander wechselwirken. Da die BF4- und PF6-Komplexe in L{\"o}sung ein sehr {\"a}hnliches Emissionsverhalten zum amorphen Feststoff aufweisen, wurde davon ausgegangen, dass die f{\"u}r die Emission verantwortlichen Strukturen in beiden Medien vergleichbar sind. Zus{\"a}tzlich gelang es, mittels ESR-Spektroskopie nachzuweisen, dass im Grundzustand keine ausreichende Ann{\"a}herung der beiden Kupferatome stattfindet, um dipolare Wechselwirkungen zu erzeugen. Mithilfe quantenchemischer Rechnungen wurde die mechanochrome Lumineszenz nicht auf das Auftreten von Cuprophilie zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, sondern auf die Ausbildung einer Cu-F-Bindung im angeregten Zustand, was ein v{\"o}llig neuer Mechanismus f{\"u}r mechanochrome Lumineszenz bei Kupfer(I)-komplexen ist. In weiterf{\"u}hrenden photophysikalischen Studien wurde zudem gezeigt, dass die Emission auch Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Temperatur sowie L{\"o}sungsmitteld{\"a}mpfen aufweist und es sich somit um eine multiresponsive Verbindungsklasse handelt.},
  subject      = {Kupferkomplexe},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ghafoor2020,
  author    = {Ghafoor, Hina},
  title     = {Coping with Psychosocial Stress: Examining the Roles of Emotional Intelligence and Coping Strategies in Germany and Pakistan},
  doi       = {10.25972/OPUS-19351},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193519},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Maladaptive coping mechanisms influence health-related quality of life (HRQoL) of individuals facing acute and chronic stress. Trait emotional intelligence (EI) may provide a protective shield against the debilitating effects of maladaptive coping thus contributing to maintained HRQoL. Low trait EI, on the other hand, may predispose individuals to apply maladaptive coping, consequently resulting in lower HRQoL. The current research is comprised of two studies. Study 1 was designed to investigate the protective effects of trait EI and its utility for efficient coping in dealing with the stress caused by chronic heart failure (CHF) in a cross-cultural setting (Pakistan vs Germany). N = 200 CHF patients were recruited at cardiology institutes of Multan, Pakistan and W{\"u}rzburg as well as Brandenburg, Germany. Path analysis confirmed the expected relation between low trait EI and low HRQoL and revealed that this association was mediated by maladaptive metacognitions and negative coping strategies in Pakistani but not German CHF patients. Interestingly, also the specific coping strategies were culture-specific. The Pakistani sample considered religious coping to be highly important, whereas the German sample was focused on adopting a healthy lifestyle such as doing exercise. These findings are in line with cultural characteristics suggesting that German CHF patients have an internal locus of control as compared to an external locus of control in Pakistani CHF patients. Finally, the findings from study 1 corroborate the culture-independent validity of the metacognitive model of generalized anxiety disorder. In addition to low trait EI, high interoception accuracy (IA) may predispose individuals to interpret cardiac symptoms as threatening, thus leading to anxiety. To examine this proposition, Study 2 compared individuals with high vs low IA in dealing with a psychosocial stressor (public speaking) in an experimental lab study. In addition, a novel physiological intervention named transcutaneous vagus nerve stimulation (t-VNS) and cognitive reappraisal (CR) were applied during and after the anticipation of the speech in order to facilitate coping with stress. N= 99 healthy volunteers participated in the study. Results showed interesting descriptive results that only reached trend level. They suggested a tendency of high IA individuals to perceive the situation as more threatening as indicated by increased heart rate and reduced heart rate variability in the high-frequency spectrum as well as high subjective anxiety during anticipation of and actual performance of the speech. This suggests a potential vulnerability of high IA individuals for developing anxiety disorders, specifically social anxiety disorder, in case negative self-focused attention and negative evaluation is applied to the (more prominently perceived) increased cardiac responding during anticipation of and the actual presentation of the public speech. The study did not reveal any significant protective effects of t-VNS and CR. In summary, the current research suggested that low trait EI and high IA predicted worse psychological adjustment to chronic and acute distress. Low trait EI facilitated maladaptive metacognitive processes resulting in the use of negative coping strategies in Study 1; however, increased IA regarding cardioceptions predicted high physiological arousal in study 2. Finally, the German vs. the Pakistani culture greatly affected the preference for specific coping strategies. These findings have implications for caregivers to provide culture-specific treatments on the one hand. On the other hand, they highlight high IA as a possible vulnerability to be targeted for the prevention of (social) anxiety.},
  subject      = {Deutschland},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Geiger2020,
  author    = {Geiger, Maximilian Johannes},
  title     = {Das neuronale Aufmerksamkeitsnetzwerk aus dem Gleichgewicht - Ein ‚imaging genetics' Modell der Panikst{\"o}rung},
  doi       = {10.25972/OPUS-16178},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161787},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Hintergrund: Eine Panikattacke beginnt typischerweise mit der Wahrnehmung einer physiologischen oder psychischen Ver{\"a}nderung, die von der Person als bedrohlich eingestuft wird. W{\"a}hrend in klassischen neuroanatomischen Modellen der Panikst{\"o}rung die Amygdala in der sich anschließenden aufschaukelnden Symptomatik in den Mittelpunkt gestellt wurde, erweitern aktuelle Studien dieses amygdalozentrische Bild und lenken die Aufmerksamkeit auf extratemporale neuronale Netzwerke. Dysfunktionen im neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerk, relevant f{\"u}r die Wahrnehmung und Regulierung exterozeptiver und interozeptiver Prozesse, k{\"o}nnten zur Entstehung einer Panikst{\"o}rung beitragen. Weiterhin scheinen bestimmte Risikogenotypen f{\"u}r die Panikst{\"o}rung wie z.B. im Adenosin Rezeptor 2A (ADORA2A) oder dem Neuropeptid S Rezeptor (NPSR1) Gen und die entsprechenden Neurotransmittersysteme in der Regulierung der Aufmerksamkeitsnetzwerke involviert zu sein. Fragestellung: Dysfunktionen im noradrenergen bottom-up Alertingnetzwerk und in der dopaminergen exekutiven top-down Aufmerksamkeitskontrolle k{\"o}nnten in einem neurokognitiven Entstehungsmodell der Panikst{\"o}rung eine wichtige Rolle spielen. Mit Hilfe funktioneller Bildgebung soll die Funktion des neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerkes in einer nichtklinischen Stichprobe abh{\"a}ngig von genetischen Risikofaktoren und einer klinischen Stichprobe von und nach einer kognitiven Verhaltenstherapie untersucht werden. Methoden: Im nichtklinischen Teil der Untersuchung wurden in Studie 1 47 gesunde Versuchspersonen f{\"u}r die NPSR1 rs324981 Variante stratifiziert rekrutiert. Mittels fMRT wurde die Aktivit{\"a}t des Alertingnetzwerks und des Executive Control Netzwerks auf neuronaler Ebene mit dem Attentional Networt Test (ANT) untersucht. In Studie 2 wurde bei N=65 Versuchspersonen stratifiziert f{\"u}r die ADORA2A rs5751876 Variante als zus{\"a}tzliches Verhaltensmaß die F{\"a}higkeit zur interozeptiven Wahrnehmung in Bezug zur Konnektivit{\"a}t im insul{\"a}ren Ruhenetzwerk untersucht. Im klinischen Teil der Untersuchung (Studie 3) wurden 44 Patienten mit Panikst{\"o}rung sowie eine entsprechend große und gematchte Kontrollgruppe rekrutiert. Es wurden fMRT Ruhemessungen vor und nach Abschluss einer kognitiven Verhaltenstherapie erhoben. Als zus{\"a}tzliches Verhaltensmaß wurde die selbstberichtete Aufmerksamkeitskontrolle zwischen der Patienten- und der Kontrollgruppe verglichen. Ergebnisse: Tr{\"a}ger des NPSR1 TT und des ADORA2A TT Risikogenotyps f{\"u}r Angst und Angsterkrankungen zeigten eine erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t in Teilen des Alertingnetzwerks. Die Aktivit{\"a}t im Executive Control Netzwerk war arealabh{\"a}ngig teilweise erh{\"o}ht, teilweise reduziert. Innerhalb eines interozeptiven Netzwerks zeigten Tr{\"a}ger des ADORA2A TT Genotyps Hinweise auf eine dysfunktionale fronto-striatale-insul{\"a}re Interaktion. Im klinischen Teil der Studie zeigten Patienten mit Panikst{\"o}rung eine reduzierte Konnektivit{\"a}t des dorsolateralen Pr{\"a}frontalkortex (dlPFC) im fronto-parietalen Aufmerksamkeitsnetzwerk. Die Konnektivit{\"a}t innerhalb dieses Netzwerks korrelierte mit Defiziten in selbstberichteter Aufmerksamkeitskontrolle bei Patienten mit Panikst{\"o}rung. Nach Abschluss der Therapie zeigte sich bei Patienten, die von der Therapie profitiert hatten, wieder eine Zunahme oder Verbesserung der Konnektivit{\"a}t mit dem dlPFC. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Untersuchung betonen die Rolle dysfunktionaler interozeptiver und exterozeptiver Aufmerksamkeitsnetzwerke in der Entstehung von Angsterkrankungen. Bei Patienten mit Panikst{\"o}rung sowie gesunden Versuchspersonen mit bestimmten pr{\"a}disponierenden genetischen Variationen scheint eine Dysbalance des neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerks bzgl. der Abstimmung von bottom-up und top-down Netzwerken vorzuliegen.},
  subject      = {Angstst{\"o}rung},
  language  = {de}
}
@article{MezaChinchaLindnerSchindleretal.2020,
  author    = {Meza-Chincha, Ana-Lucia and Lindner, Joachim O. and Schindler, Dorothee and Schmidt, David and Krause, Ana-Maria and R{\"o}hr, Merle I. S. and Mitrić, Roland and W{\"u}rthner, Frank},
  title     = {Impact of substituents on molecular properties and catalytic activities of trinuclear Ru macrocycles in water oxidation},
  issn      = {2041-6539},
  doi       = {10.1039/d0sc01097a},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204653},
  year      = {2020},
  abstract  = {Herein we report a broad series of new trinuclear supramolecular Ru(bda) macrocycles bearing different substituents at the axial or equatorial ligands which enabled investigation of substituent effects on the catalytic activities in chemical and photocatalytic water oxidation. Our detailed investigations revealed that the activities of these functionalized macrocycles in water oxidation are significantly affected by the position at which the substituents were introduced. Interestingly, this effect could not be explained based on the redox properties of the catalysts since these are not markedly influenced by the functionalization of the ligands. Instead, detailed investigations by X-ray crystal structure analysis and theoretical simulations showed that conformational changes imparted by the substituents are responsible for the variation of catalytic activities of the Ru macrocycles. For the first time, macrocyclic structure of this class of water oxidation catalysts is unequivocally confirmed and experimental indication for a hydrogen-bonded water network present in the cavity of the macrocycles is provided by crystal structure analysis. We ascribe the high catalytic efficiency of our Ru(bda) macrocycles to cooperative proton abstractions facilitated by such a network of preorganized water molecules in their cavity, which is reminiscent of catalytic activities of enzymes at active sites.},
  language  = {en}
}
@unpublished{HermannArrowsmithTrujilloGonzalezetal.2020,
  author    = {Hermann, Alexander and Arrowsmith, Merle and Trujillo-Gonzalez, Daniel and Jim{\´e}nez-Halla, J. Oscar C. and Vargas, Alfredo and Braunschweig, Holger},
  title     = {Trapping of a Borirane Intermediate in the Reductive Coupling of an Arylborane to a Diborene},
  series = {Journal of the American Chemical Society},
  journal   = {Journal of the American Chemical Society},
  doi       = {10.1021/jacs.0c02306},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-203140},
  year      = {2020},
  abstract  = {The reductive coupling of an NHC-stabilized aryldibromoborane yields a mixture of trans- and cis-diborenes in which the aryl groups are coplanar with the diborene core. Under dilute reduction conditions two diastereomers of a borirane-borane intermediate are isolated, which upon further reduction give rise to the aforementioned diborene mixture. DFT calculations suggest a mechanism proceeding via nucleophilic attack of a dicoordinate borylene intermediate on the aryl ring and subsequent intramolecular B-B bond formation.},
  language  = {en}
}
@article{UlbrichtNickelWeidenbachetal.2020,
  author    = {Ulbricht, Andrea and Nickel, Lisa and Weidenbach, Katrin and Vargas Gebauer, Herman and Kießling, Claudia and F{\"o}rstner, Konrad U. and Schmitz, Ruth A.},
  title     = {The CARF protein MM_0565 affects transcription of the casposon-encoded cas1-solo gene in Methanosarcina mazei G{\"o}1},
  series = {Biomolecules},
  volume    = {10},
  journal   = {Biomolecules},
  number    = {8},
  issn      = {2218-273X},
  doi       = {10.3390/biom10081161},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-211097},
  year      = {2020},
  abstract  = {Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR) loci are found in bacterial and archaeal genomes where they provide the molecular machinery for acquisition of immunity against foreign DNA. In addition to the cas genes fundamentally required for CRISPR activity, a second class of genes is associated with the CRISPR loci, of which many have no reported function in CRISPR-mediated immunity. Here, we characterize MM_0565 associated to the type I-B CRISPR-locus of Methanosarcina mazei G{\"o}1. We show that purified MM_0565 composed of a CRISPR-Cas Associated Rossmann Fold (CARF) and a winged helix-turn-helix domain forms a dimer in solution; in vivo, the dimeric MM_0565 is strongly stabilized under high salt stress. While direct effects on CRISPR-Cas transcription were not detected by genetic approaches, specific binding of MM_0565 to the leader region of both CRISPR-Cas systems was observed by microscale thermophoresis and electromobility shift assays. Moreover, overexpression of MM_0565 strongly induced transcription of the cas1-solo gene located in the recently reported casposon, the gene product of which shows high similarity to classical Cas1 proteins. Based on our findings, and taking the absence of the expressed CRISPR locus-encoded Cas1 protein into account, we hypothesize that MM_0565 might modulate the activity of the CRISPR systems on different levels.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lenczyk2020,
  author    = {Lenczyk, Carsten},
  title     = {Koordination und Funktionalisierung von Dihydroboranen an {\"U}bergangsmetallkomplexen - Darstellung neuer Carbodiphosphorane und deren Koordination an ausgew{\"a}hlte Substrate},
  doi       = {10.25972/OPUS-18058},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180581},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Teil 1: Koordination und Funktionalisierung von Dihydroboranen an {\"U}bergangsmetallkomplexen Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungen zur Koordination und Funktionalisierung von Dihydroboranen an {\"U}bergangsmetallkomplexen durchgef{\"u}hrt. Aufgrund der m{\"o}glichen Anwendung in Dehydrokupplungsreaktionen wurde die Umwandlung von Dihydroboranen in Borylenkomplexe genauer untersucht. Teil 2: Darstellung neuer Carbodiphosphorane und deren Koordination an ausgew{\"a}hlte Substrate Durch Anwendung einfacher Synthesemethoden konnten in der vorliegenden Arbeit neuartige Carbodiphosphorane dargestellt werden. Diese wurden im weiteren Verlauf der Untersuchungen auf ihre Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber ausgew{\"a}hlten Substraten untersucht.},
  subject      = {Borylene},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muessig2020,
  author    = {M{\"u}ssig, Jonas Heinrich},
  title     = {Synthese und Reaktvit{\"a}t von Gruppe 13 Elementhalogeniden gegen{\"u}ber metallischen und nicht-metallischen Lewis-Basen},
  doi       = {10.25972/OPUS-17983},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179831},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Dibortetrahalogenide dargestellt, deren Eigenschaften strukturell sowie spektroskopisch analysiert und deren Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Lewis-basischen Hauptgruppenelementverbindungen untersucht. Durch anschließende Reaktivit{\"a}tsstudien konnten unter anderem neuartige Diborene dargestellt und analysiert werden. Weiterhin wurde die Verbindungsklasse der Elementhalogenide der Gruppe 13 in der Oxidationsstufe +2 (B, Ga, In) und +3 (In) bez{\"u}glich ihrer Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber {\"U}bergangsmetall Lewis-Basen untersucht. Die gebildeten, neuartigen Bindungsmodi der Gruppe 13 Elemente am {\"U}bergangsmetall wurden strukturell, spektroskopisch sowie quantenchemisch analysiert.},
  subject      = {{\"U}bergangsmetallkomplex},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hofmann2020,
  author    = {Hofmann, Alexander},
  title     = {Neue niedervalente Organoaluminiumverbindungen: Darstellung und Eigenschaften},
  doi       = {10.25972/OPUS-17852},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178526},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Darstellung und der Reaktivit{\"a}t von cyclopentadienylsubstituierten, niedervalenten Aluminiumverbindungen. Mit der Einf{\"u}hrung einer Cp*-Gruppe konnte ein neues, bromsubstituiertes Dialan dargestellt, charakterisiert und auf seine Reaktivit{\"a}ten untersucht werden. Neben 1,2-Dialuminierungen von Alkinen sowie einer Nitreninsertion, war eine Lewis-Basen-induzierten Disproportionierung des Dialans zu beobachten. Die Lewis-Basen-induzierten Disproportionierung konnte angewendet werden, um eine monomere 1,3,5-Tri-tert-butylcyclopentadienyl-Al(I)-Spezies zu isolieren. Um das Reaktionsverhalten mit anderen Al(I)-Verbindungen zu vergleichen, wurden Umsetzungen mit Distickstoffmonoxid und Phenylazid untersucht. Dabei wurden {\"a}hnliche Strukturmuster wie bei den anderen Al(I)-Systemen beobachtet. Weiterhin konnten verschieden Al-B-Verbindungen mit unterschiedlichen B-Al-Bindungen dargestellt werden, unter anderem die erste B-Al-Mehrfachbindung.},
  subject      = {Aluminiumverbindungen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meier2020,
  author    = {Meier, Michael},
  title     = {Synthese und Eigenschaften von funktionalisierten Borolen und 1,2-Azaborininen},
  doi       = {10.25972/OPUS-17840},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178402},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit konnte das Portfolio an literaturbekannten, freien Bisborolen betr{\"a}chtlich erweitert werden. Die Reihe der Oligothiophen-verbr{\"u}ckten Borole konnte um die Vertreter der Ter- bzw. Quaterthiophene erweitert werden. Weiterhin wurden Lewisbasenaddukte mit IMes, CAAC und DMAP dargestellt und zur r{\"o}ntgenspektrographischen Charakterisierung herangezogen. Durch den Vergleich der spektroskopischen Daten mit den bereits literaturbekannten Vertretern wurde eine schrittweise Entwicklung der Absorptionsmaxima in Abh{\"a}ngigkeit der Anzahl der Thienyleinheiten detektiert. Daraus konnte sowohl auf eine Verkleinerung der HOMO-LUMO-Abst{\"a}nde mit zunehmender Kettenl{\"a}nge, als auch die Entwicklung zu einem Grenzwert bei einer hypothetisch unendlichen Kettenl{\"a}nge geschlossen werden, welcher sich bei ca. ca. 2,40 eV befindet. Weiterhin wurden 9,9-Dimethylfluoren und Biphenyl erfolgreich zu Bisborolen umgesetzt. Beide Systeme sind aufgrund ihrer strukturellen Gemeinsamkeiten sowie ihrer Vergleichbarkeit mit literaturbekannten Bis(borolyl)benzol - Verbindungen von besonderem Interesse. Zudem konnte ein Vergleich der spektroskopischen Daten aller literaturbekannten und im Rahmen dieser Arbeit dargestellten Bisborole bewerkstelligt werden. Es wurde somit gezeigt, dass heteroaromatisch-verbr{\"u}ckte Bisborole eine gr{\"o}ßere energetische HOMO-LUMO-L{\"u}cke aufzeigen, als aromatisch-verbr{\"u}ckte Systeme. Zudem spielt die Position der Borolylgruppen und der damit verbundene Grad an pi-Interaktionen eine wichtige Rolle. Die beiden im Rahmen dieser Arbeit dargestellten Systeme 1,1'-(9,9-Dimethylfluoren-2,7-diyl)bis-(2,3,4,5-tetraphenylborol) und 4,4'-Bis(2,3,4,5-tetraphenylborol-1-yl)-1,1'-biphenyl reihen sich energetisch zwischen dem 1,3- bzw. 1,4-Bis(2,3,4,5-tetraphenylborol-1-yl)benzol ein. Insbesondere der Vergleich zwischen 1,4-Bis(2,3,4,5-tetraphenylborol-1-yl)benzol und 4,4'-Bis(2,3,4,5-tetraphenylborol-1-yl)-1,1'-biphenyl offenbart keine signifikante Energiedifferenz zwischen einer Phenyl- und einer Biphenylbr{\"u}cke, was ein Indiz daf{\"u}r darstellt, dass die Erweiterung des Spacers um eine zweite Phenyleinheit bei analoger 1,4-Verkn{\"u}pfung nahezu keinen Einfluss auf die elektronischen Eigenschaften des Systems hat. Auch die {\"U}berf{\"u}hrung von 1,1'-(9,9-Dimethylfluoren-2,7-diyl)bis-(2,3,4,5-tetraphenylborol) und 4,4'-Bis(2,3,4,5-tetraphenylborol-1-yl)-1,1'-biphenyl in die entsprechenden 1,2-Azaborinine wurde unter Verwendung von Trimethylsilylazid bewerkstelligt. Neben der Darstellung und Untersuchung neuer Bisborole wurde 9-(Thiophen-2-yl)carbazol erfolgreich f{\"u}r den Aufbau borhaltiger Donor-Akzeptor-Systeme eingesetzt. Es konnten im Zuge dessen ein Borol und dessen IMes-Addukt, ein 1,2-Azaborinin sowie ein Dimesitylboryl-substituiertes Derivat dargestellt und auf ihre optischen und elektronischen Eigenschaften hin untersucht werden. Dabei stand insbesondere die elektrochemische Quantifizierung der Elektronenakzeptorst{\"a}rke des Borols im Vergleich zum Dimesitylboran im Fokus. Es wurde ein signifikanter Unterschied des Borols (Epc = -1.60 V, CH2Cl2) im Vergleich zum Dimesitylboran (E1/2 = -2.39 V, THF) detektiert, woraus eine deutlich h{\"o}here Akzeptorst{\"a}rke des Borols abgeleitet werden kann. Zus{\"a}tzlich wurden spektroskopische und photophysikalische Untersuchungen in Abh{\"a}ngigkeit der jeweiligen Verbindung durchgef{\"u}hrt. Durch den Vergleich des energetisch niedrigsten Absorptionsmaximas des Borols mit bereits literaturbekannten, thienylsubstituierten Borolen konnte ein signifikanter Donoreinfluss der Carbazoleinheit best{\"a}tigt werden.},
  subject      = {Borheterocyclen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Welz2020,
  author    = {Welz, Eileen},
  title     = {Theoretical Investigations on Inorganic, Boron-containing Biradicals with a unique Structure},
  doi       = {10.25972/OPUS-20259},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-202598},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {In this work, biradical boron containing systems with various structures are investigated to reveal the dependency of the biradical character on the ligated carbene (NHC, CAAC) and the related steric demands of the substituents.},
  subject      = {Biradical},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Deissenberger2020,
  author    = {Deißenberger, Andrea},
  title     = {Dibortetrahalogenide f{\"u}r die Darstellung neuer borhaltiger Verbindungen in niedrigen Oxidationsstufen},
  doi       = {10.25972/OPUS-18775},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-187758},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit konnten nasschemische Synthesen f{\"u}r Dibortetrafluorid und chlorid ausgehend von Dibortetrabromid entwickelt werden, die durch einfachen Halogenaustausch mit SbF3 bzw. GaCl3 realisiert wurden. In Verbindung mit Arbeiten von Dr. Jonas M{\"u}ssig zur Synthese von B2I4 gelang die Darstellung aller vier Dibortetrahalogenide mittels einfacher Schlenktechnik basierend auf der Synthese von B2Br4 durch N{\"o}th und Pommerening im Jahr 1981. Dibortetrachlorid konnte mit Phosphanen (PMe3, PCy3 und PPh3) und Singulett-Carbenen (IDipp und MeCAAC) zu den klassischen Bisaddukten 44-46 bzw. 54 und 55 umgesetzt werden. Die Addition eines Isonitrils (CNtBu) an B2Cl4 f{\"u}hrte zun{\"a}chst zur Ausbildung des Bisadduktes 53, allerdings konnte in L{\"o}sung eine Umlagerung beobachtet werden, deren Verlauf 11B-NMR-spektroskopisch verfolgt wurde, jedoch nicht final aufgekl{\"a}rt werden konnte. Durch die Zugabe eines Unterschusses der Lewis-Basen IDipp bzw. PCy3 sollten zun{\"a}chst Monoaddukte von B2Cl4 dargestellt werden, deren Umsetzung mit einer weiteren Lewis-Base die Synthese asymmetrischer Lewis-Basen-Addukte von B2Cl4 erm{\"o}glichen sollte. Die sp2-sp3-Diborane 56 und 57 konnten bei tiefen Temperaturen 11B-NMR-spektroskopisch nachgewiesen werden, allerdings f{\"u}hrte eine Abfangreaktion mit diversen Lewis-Basen nicht zu den gew{\"u}nschten asymmetrischen Addukten. Bei Raumtemperatur konnte eine Folgereaktion von 56 zur Chlorid-verbr{\"u}ckten kationischen Spezies 58 mit einem Tetrachloroborat-Anion beobachtet werden. Im Fall von Dibortetrafluorid konnten keine Lewis-Basen-Addukte (LB = PMe3 und MeCAAC) isoliert werden. Die Reaktivit{\"a}t von B2Cl4 gegen{\"u}ber unges{\"a}ttigten Substraten wurde anhand mehrerer literaturbekannter Beispiele (Acetylen, 2-Butin, 3-Hexin, Diphenylacetylen und Bis(trimethylsilyl)acetylen) nachvollzogen und um die terminalen Alkine Propin und 1 Hexin erweitert. Eine selektive Addition von B2Br4 an Dreifachbindungen gelang nicht. Die so erhaltenen Diborylalkene sollten zur Darstellung von 1,2-Diboreten genutzt werden, wobei zun{\"a}chst {\"u}ber eine von Siebert et al. entwickelte Route die Bis(N,N-dialkylaminochlorboryl)alkene 67g, h, j und k dargestellt wurden. Ein nachfolgender Ringschluss unter reduktiven Bedingungen verlief nur f{\"u}r die Diisopropyl¬amino-substituierten Diborylalkene 67g und j selektiv und lieferte das 1,2-Dihydro-1,2-diboret 71g und das umgelagerte 1,3-Dihydro-1,3-diboret 68j. Der Austausch der Aminosubstituenten gegen Halogenide, der f{\"u}r eine weitere Reduktion zur B-B-Doppelbindung n{\"o}tig w{\"a}re, gelang nicht. Die Umsetzung der Diborylalkene 61 (R = Me), 62 (R = Et) und 65 (R = Ph) mit Singulett-Carbenen (LB = IMe, IiPr, IDipp und MeCAAC) f{\"u}hrte zu den chloridverbr{\"u}ckten Monoaddukten 74-76 und 79-81. Alle Verbindungen dieses Typs zeigten in NMR-spektroskopischen Untersuchungen ein sp2- und ein sp3-koordiniertes Borzentrum, welche f{\"u}r die CAAC-stabilisierten Verbindungen auch r{\"o}ntgenkristallografisch nachgewiesen werden konnten. Theoretische Untersuchungen best{\"a}tigten die Relevanz des verbr{\"u}ckenden Chloratoms zur Stabilisierung dieser Verbindungen. F{\"u}r die Stammverbindung der Diborylalkene (59 (R = H)) konnte bei der Umsetzung mit MeCAAC eine unl{\"o}sliche Verbindung erhalten werden, deren Struktur als Bisaddukt 82 mittels NMR-spektroskopischen Untersuchungen im Festk{\"o}rper und durch Verbrennungsanalyse best{\"a}tigt werden konnte. Die Reduktion der CAAC-stabilisierten Diborylalkene 79 und 80 in Gegenwart von MeCAAC f{\"u}hrte zu den captodativ-stabilisierten Diborylradikalen 83 und 84, deren Strukturanalyse eine orthogonale Anordnung der C2-Br{\"u}cke zur B(CAAC)-Einheit offenlegt. Ausf{\"u}hrliche EPR-spektroskopische Untersuchungen bei variabler Temperatur und theoretische Berechnungen best{\"a}tigen eine schwache Wechselwirkung der beiden Radikalzentren und einen offenschaligen Singulett-Grundzustand mit einem energetisch tiefliegenden Triplett-Zustand (ΔES T = 0.017 kcal mol-1). Der experimentell bestimmte Spin-Spin-Abstand und die Analyse der einfach besetzten Molek{\"u}lorbitale (SOMO) best{\"a}tigen eine Delokalisierung der Spindichte {\"u}ber die NCAAC-CCAAC-B-Einheit. Der Austausch der verbr{\"u}ckenden Einheit und die somit einhergehende Verringerung der Sterik f{\"u}hrt zu einer Planarisierung des Molek{\"u}ls im Festk{\"o}rper (87). Theoretische Untersuchungen und die Auswertung der strukturellen Parameter ergeben eine Delokalisierung der Elektronendichte {\"u}ber das gesamte planare System. EPR- und NMR-spektroskopische Untersuchungen ergaben dennoch Hinweise auf das Vorliegen einer paramagnetischen Verbindung. Untersuchungen zum Reduktionsverhalten von zweifach CAAC-stabilisiertem 1,4-Bis-(dibromboryl)benzol (97) ergaben die vollst{\"a}ndige Enthalogenierung der Borzentren. Im Zuge dessen entstand ein hochreaktives, lineares Borylen, welches eine CH-Aktivierung mit dem Isopropylsubstituenten des CAAC-Liganden eingeht (98). Zur Stabilisierung des Borylens wurde die Reduktion in Gegenwart weiterer Lewis-Basen (Pyridin (Pyr), IiPr, IMeMe, PMe3, CNtBu und CO) durchgef{\"u}hrt, die in der Ausbildung der Diborylene 99-104 resultierten. Die Darstellung einer para-Phenylen-verbr{\"u}ckten Donor-Akzeptor-Verbindung (D: Borylen, A: BMes2) gelang nicht.},
  subject      = {Dibortetrahalogenide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Paprocki2020,
  author    = {Paprocki, Valerie Indra Katharina},
  title     = {Synthese und Reaktivit{\"a}t neuartiger Komplexe mit carbo- und heterocyclischen pi-Liganden},
  doi       = {10.25972/OPUS-19370},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193707},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese, Charakterisierung und Reaktivit{\"a}t von Nebengruppen-Metallkomplexen, die mindestens einen pi-koordinierenden Liganden tragen. Im ersten Abschnitt liegt der Fokus auf heteroleptischen Systemen mit carbocyclischen Liganden, zu deren Synthese die g{\"a}ngige Methodik der Salzeliminierung herangezogen wird. Das Metallierungsverhalten dieser Komplexe, sowie die Reaktivit{\"a}t von Komplexen mit reduktionsstabilen funktionellen Gruppen an den Ligandensystemen wird untersucht. Der zweite Abschnitt behandelt die Redox- und Koordinationseigenschaften des CAAC-stabilisierten 1,4 Diborabenzols, wobei Alkali-Metalle, Gruppe 10 Metalle, Lanthanoide, sowie die Actinoide Thorium und Uran untersucht werden.},
  subject      = {Sandwich-Verbindungen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Liu2020,
  author    = {Liu, Siyuan},
  title     = {New Avenues in the Reactivity of Borylene Complexes},
  doi       = {10.25972/OPUS-18430},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184302},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {The thesis is mainly about the reactivities of borylene complexes. Including the investigation of the reaction of base stabilized terminal borylene with elemental chalcogens. On the other hand the are also the reactivity of borylene with bipyridine species is also studies. A C-H activation of the Cp2WH2 using borylene is also discovered. Finally the reaction of a borylene with Lewis acids such as GaCl3 and InBr3 is also studied.},
  subject      = {Borylene},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Seifert2020,
  author    = {Seifert, Bastian},
  title     = {Multivariate Chebyshev polynomials and FFT-like algorithms},
  doi       = {10.25972/OPUS-20684},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-206845},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {This dissertation investigates the application of multivariate Chebyshev polynomials in the algebraic signal processing theory for the development of FFT-like algorithms for discrete cosine transforms on weight lattices of compact Lie groups. After an introduction of the algebraic signal processing theory, a multivariate Gauss-Jacobi procedure for the development of orthogonal transforms is proven. Two theorems on fast algorithms in algebraic signal processing, one based on a decomposition property of certain polynomials and the other based on induced modules, are proven as multivariate generalizations of prior theorems. The definition of multivariate Chebyshev polynomials based on the theory of root systems is recalled. It is shown how to use these polynomials to define discrete cosine transforms on weight lattices of compact Lie groups. Furthermore it is shown how to develop FFT-like algorithms for these transforms. Then the theory of matrix-valued, multivariate Chebyshev polynomials is developed based on prior ideas. Under an existence assumption a formula for generating functions of these matrix-valued Chebyshev polynomials is deduced.},
  subject      = {Schnelle Fourier-Transformation},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Tibken2020,
  author    = {Tibken, Catharina Maria},
  title     = {Die Entwicklung phonologischer Bewusstheit im Vorschulalter - Institutionelle Einfl{\"u}sse und wechselseitige Zusammenh{\"a}nge mit phonologischen, fr{\"u}hen schriftsprachlichen und sprachlichen Kompetenzen},
  doi       = {10.25972/OPUS-20805},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-208056},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Phonologische Bewusstheit stellt die Kompetenz dar, Sprache in kleinere Einheiten wie einzelne Silben und Phoneme untergliedern zu k{\"o}nnen. Sie ist damit eine wichtige Vorl{\"a}uferfertigkeit f{\"u}r den Schriftspracherwerb. Die vorliegende Arbeit untersucht die Entwicklung der phonologischen Bewusstheit w{\"a}hrend des letzten Kindergartenjahres. Zum einen werden die faktorielle Struktur und die Messinvarianz der phonologischen Bewusstheit im Verlauf des letzten Kindergartenjahres analysiert. Als zweiter Aspekt werden die wechselseitigen Zusammenh{\"a}nge der phonologischen Bewusstheit mit weiteren phonologischen, fr{\"u}hen schriftsprachlichen und sprachlichen Kompetenzen im Vorschulalter untersucht. Der dritte Aspekt bezieht sich auf die institutionelle F{\"o}rderung phonologischer Bewusstheit bei Vorschulkindern im Kindergarten. Hier werden die Effekte einer expliziten F{\"o}rderung durch das Trainingsprogramm „H{\"o}ren, lauschen, lernen" (K{\"u}spert \& Schneider, 2018) und einer impliziten F{\"o}rderung im Kindergartenalltag sowie inzidentelle Einfl{\"u}sse durch Erwartungseffekte untersucht. Zur Untersuchung der Fragestellungen wurde ein l{\"a}ngsschnittliches Design mit zwei Messzeitpunkten zu Beginn und Ende des letzten Kindergartenjahres verwendet. Die Stichprobe umfasste 390 Vorschulkinder. F{\"u}r die statistischen Analysen wurden im Wesentlichen Strukturgleichungsmodelle verwendet. Die Ergebnisse zur Struktur der phonologischen Bewusstheit zeigten Schwierigkeiten bei der l{\"a}ngsschnittlichen Abbildung des Konstrukts im Vorschulalter. Da die Tests zur Erfassung der phonologischen Bewusstheit im weiteren Sinne (auf Reim- und Silbenebene) Deckeneffekte aufwiesen und sich im Vorschulalter insbesondere die phonologische Bewusstheit im engeren Sinne (auf Phonemebene) entwickelt, wurde das latente Konstrukt der phonologischen Bewusstheit im Weiteren ausschließlich durch Messverfahren zur Erfassung der phonologischen Bewusstheit im engeren Sinne modelliert. Zudem ließ sich lediglich schwache Messinvarianz etablieren, sodass die Befunde auf einen qualitativen Wandel des Konstrukts w{\"a}hrend des letzten Kindergartenjahres hindeuten. Die Befunde zu Zusammenh{\"a}ngen der phonologischen Bewusstheit mit weiteren phonologischen, fr{\"u}hen schriftsprachlichen und sprachlichen Kompetenzen ergaben komplexe wechselseitige Effekte. Die phonologische Bewusstheit sagte dabei die Entwicklung fr{\"u}her schriftsprachlicher Kompetenzen vorher, w{\"a}hrend sich die Entwicklung der phonologischen Bewusstheit selbst auch durch grammatikalische Kompetenzen erkl{\"a}ren ließ. Bei den Analysen zur F{\"o}rderung der phonologischen Bewusstheit im Vorschulalter war insbesondere die explizite F{\"o}rderung durch „H{\"o}ren, lauschen, lernen" (K{\"u}spert \& Schneider, 2018) effektiv. F{\"u}r die Effektivit{\"a}t des Programms waren zudem die Implementationsbedingungen im Kindergarten relevant. Hier erwies sich vor allem eine vorherige Schulung der Erzieher(innen) als positiv sowie auch eine Abweichung vom Manual in organisatorischer Hinsicht, sodass das Training nicht t{\"a}glich, sondern mehrmals pro Woche in gr{\"o}ßeren Abschnitten stattfand. Auf die implizite F{\"o}rderung der phonologischen Bewusstheit konnte lediglich indirekt {\"u}ber das Wissen der Erzieher(innen) {\"u}ber Sprach- und fr{\"u}he Schriftsprachf{\"o}rderung geschlossen werden. Das Wissen der Erzieher(innen) {\"u}ber die F{\"o}rderung phonologischer Bewusstheit war dabei nicht von Bedeutung f{\"u}r die Kompetenzentwicklung der Kinder. Stattdessen wirkte sich das Wissen {\"u}ber sprachliche F{\"o}rdermaßnahmen, insbesondere bez{\"u}glich Maßnahmen bei Aussprachst{\"o}rungen, g{\"u}nstig auf die Entwicklung der phonologischen Bewusstheit aus. Neben Effekten einer expliziten und impliziten F{\"o}rderung der phonologischen Bewusstheit waren auch inzidentelle Effekte aufgrund der Urteile der Erzieher(innen) {\"u}ber die Kompetenzen der Kinder nachweisbar. Auch hier wirkten sich die Einsch{\"a}tzungen der sprachlichen Kompetenzen in den Bereichen Aussprache, Wortschatz und Grammatik auf die Entwicklung der phonologischen Bewusstheit aus, w{\"a}hrend die Einsch{\"a}tzung der phonologischen Bewusstheit selbst durch die Erzieher(innen) die weitere Entwicklung nicht vorhersagen konnte. Insgesamt sprechen die Befunde f{\"u}r komplexe Zusammenh{\"a}nge der phonologischen Bewusstheit mit weiteren phonologischen, fr{\"u}hen schriftsprachlichen und sprachlichen Kompetenzen, die auch bei der Konzeption von F{\"o}rdermaßnahmen ber{\"u}cksichtigt werden sollten.},
  subject      = {Phonologische Bewusstheit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Roth2020,
  author    = {Roth, Daniel},
  title     = {Intrapersonal, Interpersonal, and Hybrid Interactions in Virtual Reality},
  doi       = {10.25972/OPUS-18862},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-188627},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Virtual reality and related media and communication technologies have a growing impact on professional application fields and our daily life. Virtual environments have the potential to change the way we perceive ourselves and how we interact with others. In comparison to other technologies, virtual reality allows for the convincing display of a virtual self-representation, an avatar, to oneself and also to others. This is referred to as user embodiment. Avatars can be of varying realism and abstraction in their appearance and in the behaviors they convey. Such userembodying interfaces, in turn, can impact the perception of the self as well as the perception of interactions. For researchers, designers, and developers it is of particular interest to understand these perceptual impacts, to apply them to therapy, assistive applications, social platforms, or games, for example. The present thesis investigates and relates these impacts with regard to three areas: intrapersonal effects, interpersonal effects, and effects of social augmentations provided by the simulation. With regard to intrapersonal effects, we specifically explore which simulation properties impact the illusion of owning and controlling a virtual body, as well as a perceived change in body schema. Our studies lead to the construction of an instrument to measure these dimensions and our results indicate that these dimensions are especially affected by the level of immersion, the simulation latency, as well as the level of personalization of the avatar. With regard to interpersonal effects we compare physical and user-embodied social interactions, as well as different degrees of freedom in the replication of nonverbal behavior. Our results suggest that functional levels of interaction are maintained, whereas aspects of presence can be affected by avatar-mediated interactions, and collaborative motor coordination can be disturbed by immersive simulations. Social interaction is composed of many unknown symbols and harmonic patterns that define our understanding and interpersonal rapport. For successful virtual social interactions, a mere replication of physical world behaviors to virtual environments may seem feasible. However, the potential of mediated social interactions goes beyond this mere replication. In a third vein of research, we propose and evaluate alternative concepts on how computers can be used to actively engage in mediating social interactions, namely hybrid avatar-agent technologies. Specifically, we investigated the possibilities to augment social behaviors by modifying and transforming user input according to social phenomena and behavior, such as nonverbal mimicry, directed gaze, joint attention, and grouping. Based on our results we argue that such technologies could be beneficial for computer-mediated social interactions such as to compensate for lacking sensory input and disturbances in data transmission or to increase aspects of social presence by visual substitution or amplification of social behaviors. Based on related work and presented findings, the present thesis proposes the perspective of considering computers as social mediators. Concluding from prototypes and empirical studies, the potential of technology to be an active mediator of social perception with regard to the perception of the self, as well as the perception of social interactions may benefit our society by enabling further methods for diagnosis, treatment, and training, as well as the inclusion of individuals with social disorders. To this regard, we discuss implications for our society and ethical aspects. This thesis extends previous empirical work and further presents novel instruments, concepts, and implications to open up new perspectives for the development of virtual reality, mixed reality, and augmented reality applications.},
  subject      = {Virtuelle Realit{\"a}t},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Merz2020,
  author    = {Merz, Julia},
  title     = {C-H Borylation: A Route to Novel Pyrenes and Perylenes and the Investigation of their Excited States and Redox Properties},
  doi       = {10.25972/OPUS-18522},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-185226},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Pyrene is a polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) that has very interesting photophysical properties which make it suitable for a broad range of applications. The 2,7-positions of pyrene are situated on nodal planes in both the HOMO and LUMO. Hence, electrophilic reactions take place at the 1-, 3-, 6-, and 8-positions. The goal of this project was to develop novel pyrene derivatives substituted at the 2- and 2,7-positions, with very strong donors or/and acceptors, to achieve unprecedented properties and to provide a deeper understanding of how to control the excited states and redox properties. For that reason, a julolidine-type moiety was chosen as a very strong donor, giving D-π and D-π-D systems and, with Bmes2 as a very strong acceptor, D-π-A system. These compounds exhibit unusual photophysical properties such as emission in the green region of the electromagnetic spectrum in hexane, whereas all other previously reported pyrene derivatives substituted at the 2,7-positions show blue luminescence. Furthermore, spectroelectrochemical measurements suggest very strong coupling between the substituents at the 2,7-positions of pyrene in the D-π-D system. Theoretical studies show that these properties result from the very strong julolidine-type donor and Bmes2 acceptor coupling efficiently to the pyrene HOMO-1 and LUMO+1, respectively. Destabilization of the former and stabilization of the latter lead to an orbital shuffle between HOMO and HOMO 1, and LUMO and LUMO+1 of pyrene. Consequently, the S1 state changes its nature sufficiently enough to gain higher oscillator strength, and the photophysical and electrochemical properties are then greatly influenced by the substituents. In another project, further derivatives were synthesized with additional acceptor moieties at the K-region of pyrene. These target derivatives exhibit strong bathochromically shifted absorption maxima (519-658 nm), which is a result of the outstanding charge transfer character introduced into the D-π-D pyrene system through the additional acceptor moiety at the K-region. Moreover, emission in the red to NIR region with an emission maximum at 700 nm in CH2Cl2 is detected. The excited state lives unusual long for K-region substituted pyrenes; however, such a lifetime is rather typical for 2,7-substituted pyrene derivatives. The polycyclic aromatic hydrocarbon perylene, especially perylene diimide, has received considerable attention in recent years and has found use in numerous applications such as dyes, pigments and semiconductors. Nevertheless, it is of fundamental importance to understand how to modulate the electronic and photophysical properties of perylene depending on the specific desired application. Perylenes without carboxyimide groups at the peri positions are much less well studied due to the difficulties in functionalizing the perylene core directly. In particular, only ortho heteroatom substituted perylenes have not been reported thus far (exception: (Bpin)4-Per was already reported by Marder and co-workers). Thus, the effect of substituents on the ortho positions of the perylene core has not been investigated. Two perylene derivatives were synthesized that bear four strong diphenylamine donor or strong Bmes2 acceptor moieties at the ortho positions. These compounds represent the first examples of perylenes substituted only at the ortho positions with donors or acceptors. The investigations show that the photophysical and electronic properties of these derivatives are unique and different compared to the well-studied perylene diimides. Thus, up to four reversible reductions or oxidations are possible, which is unprecedented for monomeric perylenes. Furthermore, the photophysical properties of these two ortho-substituted derivatives are unusual compared to reported perylenes on many regards. Thus, large Stokes shifts are obtained, and the singlet excited state of these derivatives lives remarkably long with intrinsic lifetimes of up to 94 ns. In a cooperation with Dr. Gerard P. McGlacken at University College Cork in Ireland, different quinolones were borylated using an iridium catalyst system to study the electronic and steric effect of the substrates. It was possible to demonstrate that the Ir-catalyzed borylation with the dtbpy ligand allows the direct borylation of various 4-quinolones at the 6- and 7-positions. Thus, later stage functionalization is possible with this method and more highly functionalized quinolones are also compatible with this mild reaction conditions.},
  subject      = {Pyren},
  language  = {en}
}