Universität Würzburg
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Institute
Small-angle X-ray scattering (SAXS) is a universal low-resolution method to study proteins in solution and to analyze structural changes in response to variations of conditions (pH, temperature, ionic strength etc). SAXS is hardly limited by the particle size, being applicable to the smallest proteins and to huge macromolecular machines like ribosomes and viruses. SAXS experiments are usually fast and require a moderate amount of purified material. Traditionally, SAXS is employed to study the size and shape of globular proteins, but recent developments have made it possible to quantitatively characterize the structure and structural transitions of metastable systems, e.g. partially or completely unfolded proteins. In the absence of complementary information, low-resolution macromolecular shapes can be reconstructed ab initio and overall characteristics of the systems can be extracted. If a high or low-resolution structure or a predicted model is available, it can be validated against the experimental SAXS data. If the measured sample is polydisperse, the oligomeric state and/or oligomeric composition in solution can be determined. One of the most important approaches for macromolecular complexes is a combined ab initio/rigid body modeling, when the structures (either complete or partial) of individual subunits are available and SAXS data is employed to build the entire complex. Moreover, this method can be effectively combined with information from other structural, computational and biochemical methods. All the above approaches are covered in a comprehensive program suite ATSAS for SAXS data analysis, which has been developed at the EMBL-Hamburg. In order to meet the growing demands of the structural biology community, methods for SAXS data analysis must be further developed. This thesis describes the development of two new modules, RANLOGS and EM2DAM, which became part of ATSAS suite. The former program can be employed for constructing libraries of linkers and loops de novo and became a part of a combined ab initio/rigid body modeling program CORAL. EM2DAM can be employed to convert electron microscopy maps to bead models, which can be used for modeling or structure validation. Moreover, the programs CRYSOL and CRYSON, for computing X-ray and neutron scattering patterns from atomic models, respectively, were refurbished to work faster and new options were added to them. Two programs, to be contributed to future releases of the ATSAS package, were also developed. The first program generates a large pool of possible models using rigid body modeling program SASREF, selects and refines models with lowest discrepancy to experimental SAXS data using a docking program HADDOCK. The second program refines binary protein-protein complexes using the SAXS data and the high-resolution models of unbound subunits. Some results and conclusions from this work are presented here. The developed approaches detailed in this thesis, together with existing ATSAS modules were additionally employed in a number of collaborative projects. New insights into the “structural memory” of natively unfolded tau protein were gained and supramodular structure of RhoA-specific guanidine nucleotide exchange factor was reconstructed. Moreover, high resolution structures of several hematopoietic cytokine-receptor complexes were validated and re-modeled using the SAXS data. Important information about the oligomeric state of yeast frataxin in solution was derived from the scattering patterns recorded under different conditions and its flexibility was quantitatively characterized using the Ensemble Optimization Method (EOM).
Spontaneous neural activity has been shown to regulate crucial events in neurite growth including axonal branching and path finding. In animal models of spinal muscular atrophy (SMA) cultured embryonic mouse motoneurons show distinct defect in axon elongation and neural activity. This defect is governed by abnormal clustering of Ca2+ channels in the axonal regions and the protruding growth cone area. The mechanisms that regulate the opening of calcium channels in developing motoneurons are not yet clear. The question was addressed by blocking neural activity in embryonic cultured motoneurons by pharmacological inhibition of voltage-gated sodium channels (VGSC) by saxitoxin (STX) and tetrodotoxin (TTX). Low dosages of STX resulted in significant reduction of axon growth and neural activity in cultured motoneurons. This pharmacological treatment did not affect survival of motoneurons in comparison to control motoneurons that was grown in the presence of survival neurotrophic factors BDNF and CNTF. It was also found that STX was 10 times more potent than TTX a common inhibitor of VGSC with a reduced activity on the TTX-insensitive sodium channels NaV1.5, NaV1.8 and NaV1.9. Reverse Transcriptase-PCR experiments revealed the presence of NaV1.9 as the likely candidate that begins to express from embryonic stage sixteen in the mouse spinal cord. Immunolabelling experiments showed that the channel is expressed in the axonal compartments and axonal growth cones in cultured motoneurons. Suppression of NaV1.9 in cultured motoneurons by lentivirus mediated short hairpin-RNA (shRNA) resulted in shorter axon length in comparison with uninfected and scrambled constructs. Further, embryonic motoneurons cultured from NaV1.9 knockout mice also showed a significant reduction in neural activity and axon growth. The findings of this work highlight the role of NaV1.9 as an important contender in regulating activity dependent axon growth in embryonic cultured motoneurons. NaV1.9 could therefore be considered as a prospective molecule that could play an important role in regulating axon growth in motoneuron disease models like spinal muscular atrophy (SMA).
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Signale, Routen, Netzwerke: Die Welt der Zelle und ihrer Nachbarn - Kernporen: einfaches Sieb oder schlaue Barriere? - Ionen-Austauscher der Niere verhindert Übersäuerung des Blutes - Bakterieller Giftstoff führte zu neuem Impfkonzept - Pflanzenforschung auf dem Weg vom Molekül zur Anwendung - Cytokine instruieren Zellen mit Hilfe von molekularen Eilboten - Regulation der Zellbeweglichkeit und der Blutplättchen durch VASP u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Infektionserreger bedrohen arme und reiche Länder - Infektionskrankheiten - weltweit Todesursache Nummer ein - Der SFB 630 im Überblick - 14 Projekte aus vier Fakultäten - Das Beispiel Schlafkrankheit - Das Beispiel Malaria - Die Natur als Wirkstofflieferant - Naturstoffe aus Schwämmen gegen Krankenhauskeime und Biofilme - Molekülschwingungen können den Weg zu besseren Arzneien weisen - Mip - eine molekulare Zielscheibe - Chemische Handschuhe helfen bei der Suche nach neuen Antibiotika - Proteasen aus Pilzen und Parasiten: Ziele für neue Therapien - Aus kleinen Mückenstichen können Orientbeulen entstehen - Probleme der Resistenz bei Mikroorganismen - Leishmanien verstecken sich in Fresszellen - Wenn Dorfbewohner ihre Moskitonetze gemeinsam pflegen - Geballte Kompetenz führt schneller zum Erfolg u.a. - Zum 1. Jahrestag des Zentrums für Operative Medizin (ZOM) am Universitätsklinikum Würzburg (Sonderdruck: I-XL)
181 names of Hieracium species going back to original herbarium material of Alexis Jordan or Alexandre Boreau are lectotypified, 27 are neotypified. The study is based on herbarium specimens of the Université Catholique de Lyon (LY) and Ville d’Angers (ANG), Martrin-Donos’s herbarium at the Institut Botanique de Montpellier (MPUTarn) and Arvet-Touvet’s herbarium at the Musée d’Histoire Naturelle de Grenoble (GRM-AT). The type specimens are illustrated by photographs of the entire herbarium sheets with some detail views of flower heads and leaves. Usual nomenclatural synonyms are given for each taxon.
Inhaltsübersicht: - Editorial von Unipräsident Axel Haase - Uni bekommt Graduiertenschule - Sechs Monate im Amt: Interview mit Kanzlerin Heidi Mikoteit-Olsen - Studium und Lehre - Theologie und Naturwissenschaften – was können sie einander geben? - Schätze der Universität - Ein Zentrum für Musikforschung Nordbayern entsteht in Würzburg - Pfade in die alte Welt - das Würzburger Altertumswissenschaftliche Zentrum - Forschung - Wissenschaftspreise - Uni und Wirtschaft - Tagungen - Was die Kinder-Uni bringt - Dienstleistungen - Nachrichten aus dem Universitätsbund u. a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Krebsentstehung auf der Ebene der Moleküle - Veränderungen am Erbgut ohne direkte DNA-Schädigung - Magenlymphom: von der Infektion zum Tumor - Chaos in der Erbsubstanz - Hautkrebs bei Fischen: ein Tumorgen und die Folgen - Ewiges Leben - ein Albtraum? - Wilms-Tumoren - komplexer als vermutet u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Erkennung, Therapie und Nachsorge von Tumoren - Tumorkonforme Strahlentherapie - Kinder mit Hirntumoren - Autologe Transplantation von Blutstammzellen - Tumorimmunität am Beispiel des malignen Melanoms - Immuntherapie: ein Antikörper gegen Magenkrebs - Brustkrebs - die Lymphknoten und der Einfluss der Gene - Krebs in der unteren Speiseröhre u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - SFB 465: Entwicklung und Manipulation pluripotenter Zellen - Die ultimative Stammzelle: die embryonale Stammzelle - Zellvermehrung versus Zellspezialisierung - Zytokine und die Differenzierung von Gliazellen - Wie entsteht die Niere? - Entwicklung und Aktivierung von B-Zellen - Differenzierung von T-Lymphozyten und des Herzens - Auf den Spuren von Vav - Ein neuer Weg der Immunstimulation u.a.
5. Würzburger Wirtschaftssymposium, 20.11.2008 Deutsche Erfindungen verändern die Welt - heute wie vor 500 Jahren. Von Buchdruck, über Dieselmotor, Glühbirne bis hin zu Airbag, Aspirin, Dübel, Fernseher und mp3-Format. Alleine dieser bescheidene Überblick des Phänomens “Made in Germany” lässt den Betrachter die Bedeutung und das Potenzial von Innovationen am Standort Deutschland schnell erkennen. Experten aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft setzten sich am 20.11.2008 unter der Leitfrage: “Innovationen – Performancetreiber und nachhaltiger Wirtschaftsmotor in Deutschland?” mit der Bedeutung von Innovationen für den Standort Deutschland auseinander. Die Festschrift rundet - neben Interviews mit und Gastbeiträgen von Referenten der Veranstaltung - das 5. Würzburger Wirtschaftssymposium mit Stellungnahmen und Beiträgen renommierter Experten ab. Zu Wort kommen dabei Jungunternehmer ebenso wie Wissenschaftler der Universität Würzburg und Vertreter externer Organisationen.
Am Montag, den 29. November 2010 fand das 6. Würzburger Wirtschaftssymposium unter dem Leitmotiv "Chef, lass uns mal Kultur machen!" statt. Die gemeinnützige Veranstaltung versteht sich seit jeher als Ort der Begegnung und des gemeinsamen Gedankenaustauschs, Studenten und Mitarbeiter aller Fachbereiche nahmen ebenso teil wie interessierte Bürger außerhalb der Würzburger Hochschulen. Die Festschrift enthält Interviews mit sowie Gastbeiträge von Referenten des 6. Würzburger Wirtschaftssymposiums. Darüber hinaus greifen Gastbeiträge von Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft weitere Facetten auf und stellen das Thema damit auf eine breitere Grundlage.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Bündelung der Kräfte im Dienst der Infektionsforschung - Wie Meningokokken die Blut-Hirn-Schranke knacken - Wie Listerien ihre Wirtszellen befallen - Keuchhusten: Entstehung eines Krankheitserregers - Was macht Bakterien zu Krankheitserregern? - Neues Therapieprinzip bei zerstörtem Immunsystem - Unterdrückung des Immunsystems durch Masernviren u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Schlüsselproteine im Zentrum der Forschung - Mit roten Knochenhänden zieht sich der Krebs durchs Gewebe - Rollende Leukozyten: Ein Schlüssel für Entzündungen - Geheimagent P73: Ein Gen in friedlicher Mission? - Forscher schicken Bruchstücke von Proteinen auf Flugreise - Ein direkter Weg in die Forschung u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Neue Verfahren gegen Krebs, Allergie und Infektion: Die Immuntherapie - Orientbeule: Parasiten lassen Geschwüre auf der Haut wuchern - Diabetes: Hilfe aus dem Tierreich - "Antibiotika bieten auf Dauer keinen Schutz" - Biotech -Firmen entwickeln Medikamente für die Immuntherapie u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Für eine noch bessere Versorgung Rheumakranker - Nicht jeder, der über Rheuma klagt hat auch eine rheumatologische Erkrankung - Rheuma im Rücken - Gezielter Schlag gegen Immunsystem bringt Besserung - Wenn der Wolf den Körper zerfrisst - Wenn der Schnupfen blutig wird - Osteoporose - eine Folge der Rheumatherapie - Rheuma bei Kindern u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Neurobiologie, Ökologie und Evolution des Verhaltens - "Unsere Forschungen werden international sehr stark beachtet" - Kleine Gehirne - großer Fortschritt - Fruchtfliegen verhelfen Laufrobotern zu sicherem Tritt - Mehr als eine Nummer aus dem Flohzirkus - DNA-Fingerabdruck weist Sklaverei bei Ameisen nach u. a.
Rückblick auf das Röntgenjahr der Universität Würzburg Inhaltsübersicht: - Eröffnung des Röntgenjahres - Festakt am Tage der Entdeckung der Röntgenstrahlen - Festliche Stimmung am 8. November - Ausstellungen zum Röntgenjahr - Die Röntgenpreisträger - Vortragsreihe der Universität - Röntgen-Ring-Vorlesung der Medizinischen Fakultät - Sonstige Vorträge zum Röntgenjahr - Fachtagungen, Kongresse, Symposien - Verleihung von Ehrendoktorwürden - Verschiedenes
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Halbleiter - Grundlage für neue Anwendungen - Schichtenwachstum von II-VI-Halbleitern - Oberflächen und Grenzflächen - Präparation von Nanostrukturen - Spektroskopie an niederdimensionalen II-VI-Halbleitersystemen - Theoretische Modellierung von II-VI-Halbleitern u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Gefäßkrankheiten und fehlgesteuerte Immunreaktionen - Dendritische Zellen - "Zündfunken" der Immunantwort - Wenn Immunzellen einfach "abschalten" - Tumor-Wirt-Interaktion und ihre Beeinflussung - Immunologische Mißverständnisse mit katastrophalen Folgen - Moderne Transplantationsforschung - Biochemische Parameter der Endothelfunktion - Östrogene: Mehr als nur Sexualhormone - Herzdiagnostik auf neuen Wegen u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Wozu Metalle nützlich sein können - Ein Beitrag zur "grünen Chemie" - Der gezielte Aufbau "chiraler Achsen" - Selektiver Aufbau von Naturstoffen mit Hilfe von Metallkomplexen - Dynamik des Energietransportes innerhalb von Molekülen - Von Erdöl über Kohlenwasserstoffe zu interessanten Zielmolekülen u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Stress und Stressanpassung bei Pflanzen und Tieren - Biologisch aktive Naturstoffe aus tropischen Lianen - Blattschneiderameisen: Dominante Herbivoren in neotropischen Regenwäldern - Photosynthese von Gesteinsflechten unter extremen Bedingungen - Chemische Kriegsführung bei Flechten und Schwammen - Wie sich Pflanzen vor Austrocknung schlitzen - Großer Lauschangriff auf die Photosynthese der Pflanzen u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Pathophysiologie der Herzmuskelschwäche - Funktionelle NMR-Bildgebung am Herzen - Energiestoffwechsel bei Herzinsuffizienz - Determinanten der Myokardfunktion nach Myokardinfarkt - Struktur und Funktion von Interzellularkontakten des Gefäßendothels - VASP-Expression und VASP-Bindungsproteine - Mechanismen der Angiogenese (Kapillarsprossung) u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Molekulare Mechanismen der Krebsentstehung - Reaktiver Sauerstoff in der Krebsentstehung und Krebstherapie - Krebsentstehung durch Stoffwechselprodukte - Von der Krebsauslösung zum Krebswachstum - Zytogenetische Veränderungen bei malignen Lymphomen - Krebs, ein Problem der Deregulierung der Zellteilungskontrolle - Krebstherapie mit Topoisomerase-Inhibitoren u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Genexpression in Vertebraten-Zellen - Funktionsanalyse von Genen mittels gezielter Keimbahn-Mutagenese in Mäusen - Zellkooperation bei der Immunreaktion - Die transkriptionelle Kontrolle von Lymphokin-Genen - Selenocystein-tRNA und die Funktion von Selen in menschlichen Zellen - Start und Stopp der DNA-Replikation: Wie Gene kontrolliert verdoppelt werden - Antigenerkennung durch T-Lymphozyten - Genexpression und Tumorentstehung: Zuviel des Guten? - Molekularbiologie humaner Coronaviren - Molekulare Mechanismen persistierender Masernvirusinfektionen - Polyomavirus-Infektionen im zentralen Nervensystem - Molekulare Mechanismen von intrazellulären Bakterien - Über "simple" und "komplexe" Retroviren - Hilfe für die Zelle im Kampf mit dem AIDS-Virus u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Die Zelle: Signale, Membranen und Moleküle - Charakterisierung der Durchlässigkeit von Membranfiltern - Kernporen: Transportkanäle für den Kern-Cytoplasma Austausch - Zelltransformation: Verlust der Ordnung - G-Proteine: Zentrale Schaltstellen für Wirkungen von Hormonen und Arzneimitteln - Beteiligung genetischer Faktoren an Tumorprozessen - Wachstum und Anpassung von Pflanzen u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Die Vorbereitung der Neuzeit - Gattungen der Wissensliteratur: Allgemeines - Zur mittelhochdeutschen Weltchronistik: Gattungen - Das Publikum spätmittelalterlicher Zeitgeschichtschroniken - Zur Sprache der Wissensliteratur - Das schulgeschichtliche Projekt - Scientia und sapientia u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Zentrum zur Erforschung von Infektionskrankheiten - "Virulenzgene" von Bakterien - Molekulare Grundlagen zum Verständnis bakterieller Infektionen - Der Darm des Menschen: Eintrittspforte und Quelle für Infektionserreger - Unser Immunsystem: Antwort auf die mikrobielle Herausforderung - Neurologische Klinik: Im Zentrum des Interesses stehen Autoimmunerkrankungen - Entstehung und Abwehr von viralen Infektionskrankheiten - Infektionen bei neuropenischen Patienten: Neue Entwicklungen in der Therapie und bei der Erregertypisierung - Probleme bei Therapie und Prophylaxe an Patienten mit HIV –Infektion u. a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Suchtforschung als Basis der Gesundheitspolitik - Einstiegsdroge Nikotin kickt Gehirn in Sekunden - Betrunkene Fliegen bringen die Suchtforschung voran - Stichwort: Lidschlagreflex - Umweltreize entfachen die Gier nach Zigaretten - Das Suchtgedächtnis messbar machen - ADHS: Psychisches Leiden führt häufig zu Alkoholismus - Die Klinische Forschergruppe ADHS - Jagd nach den Genen für Alkoholabhängigkeit - Hoch chlorierte endogene Alkaloide im Menschen - Alkohol am Arbeitsplatz: Vorgesetzte sind gefordert u.a.
Inhaltsübersicht zum Schwerpunkthema: - Das Biozentrum, eine Erfolgsgeschichte - In der Lehre wird das Maximum herausgeholt - Wenn die Nerven versagen - Wie Pilze Pflanzen erkennen - Auf der Suche nach Wörtern in der Sprache des Lebens - Im Erbgut der Ratte lag die Antwort - Wandernde Zellen hüllen unreife Herzen ein - Fyn lässt Melanom-Zellen wandern und sich teilen - Von der Farbmakierung zum RFID-Chip u. a.
UniZeit - Schülerzeitung der Julius-Maximilians-Universität Würzburg 2010/11 Inhaltsübersicht: - Sprache, Kultur, Medien - Ingenieurwissenschaften - Mathe und Informatik - Naturwissenschaften - Lebenswissenschaften - Erziehung und Gesellschaft - Recht und Wirtschaft - Nach der Vorlesung - Studienangebot - Weitere Informationen
Sonderausgabe anläßlich der 600-Jahr-Feier der Universität Würzburg. Inhaltsübersicht: - Das spätmittelalterliche Würzburg zur Zeit der ersten Universitätsgründung von 1402 - Die Erstgründung der Universität durch Bischof Johann von Egloffstein im Jahr 1402 - Eine spätmittelalterliche Bildungsinitiative mit Zukunft - Würzburger Kunst im Spätmittelalter - Würzburg als Literaturstadt im Mittelalter
Ernst Koch (1843-1926), Gymnasiallehrer in Meiningen (Südthüringen), hat sich neben seinen Forschungen zu Geschichte und Landeskunde des Herzogtums Meiningen in den Jahren zwischen 1895 und 1906 auch intensiv mit der Flora von Südthüringen und angrenzender Gebiete Unterfrankens beschäftigt. Seine floristischen Aktivitäten werden dargestellt und seine Beziehungen zum Thüringischen Botanischen Verein anhand des noch erhaltenen Briefwechsels beschrieben.